Crescimento de filme de ZnO nanoestruturado por anodização de aço galvanizado
Growth of nanostructured ZnO film by anodizing galvanized steel
Henrique Gonçalves Pereira, Rubens Camaratta, Cristiane Raubach Ratmann, Naiane Paiva Stochero
Resumo
O óxido de zinco (ZnO) é um semicondutor de amplo bandgap (3,37 eV) com um vasto campo de aplicações, como em catálises, atuadores e transdutores piezoelétricos, células solares, microsensores, dentre outras. Uma forma de obtenção de ZnO é através da oxidação controlada do zinco metálico, que é terceiro metal mais consumido do mundo entre os metais não ferrosos com a indústria de galvanização sendo responsável por aproximadamente por 57% do consumo mundial deste metal. A anodização é um processo de tratamento de superfícies que consiste em criar um filme de óxido sobre a superfície metálica, sendo capaz de reter grandes quantidades de corante. A obtenção de ZnO se deu através da anodização do aço galvanizado que foi realizada em solução eletrolítica de NaHCO3 5mM, à uma tensão constante de 35V, com corrente inicial de 0,2A, por 8 minutos. Foram realizadas caracterizações químicas da superfície anodizada, espessura da camada bem como verificação da morfologia obtida, onde verificou-se a produção de nanofios com cerca 100nm de diâmetro. Foi depositado o corante comercial N479 Black Dye. Os resultados mostraram a obtenção de uma camada homogênea, com a morfologia de nanobastões com grande capacidade de absorção de corante.
Palavras-chave
Abstract
Zinc oxide (ZnO) is a broad bandgap semiconductor (3.37 eV) with a wide range of applications, such as catalysts, piezoelectric actuators and transducers, solar cells, microsensors, among others. One way of obtaining ZnO is through the controlled oxidation of metallic zinc, which is the third most consumed metal in the world among the non-ferrous metals with the galvanizing industry being responsible for approximately 57% of the worldwide consumption of this metal. Anodizing is a process of surface treatment consisting of creating an oxide film on the metal surface, being able to retain large amounts of dye. ZnO was obtained by anodizing the galvanized steel which was carried out in a 5mM NaHCO3 electrolytic solution at a constant voltage of 35V with an initial current of 0.2A for 8 minutes. Chemical characterization of the anodized surface, thickness of the layer and verification of the morphology obtained were verified, where it was verified the production of na-nofios with about 100nm of diameter. N479 Black Dye commercial dye was deposited. The results showed the obtaining of a homogeneous layer, with the morphology of nanowires with great layer-city of dye absorption.
Keywords
Referências
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Submetido em:
30/12/2021
Aceito em:
21/07/2022
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