9) Fósseis artificiais” formados por lâminas de TiO2 são obtidos por deposição de um filme de TiO2 em papel de filtro, que é removido posteriormente. O filme de TiO2 retém a marca da textura da superfície do papel de filtro. Em uma preparação, foram depositadas 2,4 x 1021 fórmulas unitárias de TiO2. Calcule a quantidade química (em mols) de TiO2 no filme produzido.
Soluções para a tarefa
Resposta:
O TiO2 é um semicondutor do tipo n estudado tanto dopado1,2 quanto puro,3 especialmente quando apresenta estrutura cristalina do tipo anatase, dada a variedade de possíveis aplicações, como sensores de gases, guias de onda, células solares, entre outros. Filmes deste óxido são componentes da Dye-sensitized solar cell (DSSC),4 um modelo de célula solar que vem sendo intensivamente estudado e otimizado desde 1991.5-8 Com o intuito da utilização em escala industrial, as características dos componentes das DSSCs têm sido investigadas, sendo o foco deste estudo a obtenção de filmes finos de TiO2 com morfologia adequada para a aplicação e com alto grau de controle da espessura e do fator de empacotamento.
O princípio de funcionamento das DSSCs e as reações químicas envolvidas no processo foram expostos detalhadamente por Grätzel et al..9 O cátodo desta célula é um filme transparente e poroso de óxido nanocristalino com espessura na ordem de 10 µm, usualmente TiO2, depositado em substrato de FTO (F-doped SnO2). Segundo a literatura, tais filmes podem ser obtidos a partir de diversos métodos, como sol-gel,10,11sputtering12 ou por compressão de partículas.13 No entanto, tais métodos de deposição de filmes de TiO2 apresentam restrições quanto à aplicabilidade em larga escala por apresentarem dificuldades no controle da composição química ou por serem complexos e de elevado custo. Neste contexto, tem-se como objetivo deste trabalho a obtenção de filmes finos de TiO2 pelo método dos precursores poliméricos, que é atualmente aplicado com sucesso na obtenção de uma variedade de filmes finos,14-16 devido à sua simplicidade operacional e ao reduzido custo quando comparado aos métodos comumente utilizados, além de possibilitar um bom controle da estequiometria a nível molecular e das características morfológicas finais do filme. Para a otimização do processo de obtenção destes filmes foi avaliada a variação das características finais dos mesmos, em especial espessura e porosidade, em função de algumas variáveis definidas na rota de síntese da resina precursora e no processo de deposição.
Explicação:
Espero ter ajudado.