Efeito do teor de nióbio na molhabilidade de filmes TiO2:Nb

Abstract

Resumo Filmes de TiO2 dopados com Nb podem associar propriedades como TCO (transparent conductive oxide) e super-hidrofilicidade, quando ativados por luz UV. Filmes metálicos de Ti-Nb foram depositados sobre substrato de vidro via triodo magnétron sputtering e posteriormente os filmes foram oxidados em atmosfera ambiente a 600 °C durante 1,0 h em condições similares àquelas usadas no tratamento térmico de vidros. Medidas de rugosidade, cristalização, composição química e molhabilidade foram realizadas através das técnicas de microscopia de força atômica, difração de raios X, fluorescência de raios X e ângulo de contato, respectivamente. Os resultados mostraram que os filmes foram completamente oxidados, tornando-se visualmente transparentes à luz visível com cristalização da fase rutilo-TiO2. Após irradiação com luz UV, os filmes TiO2:Nb apresentaram rugosidade em escala nanométrica podendo ser classificados como super-hidrofílicos, com valores de ângulo de contato similares àqueles de filmes de TiO2 puros, preservando características de filmes autolimpantes.Abstract Niobium doped TiO2 films can combine properties of TCO (transparent conductive oxide) with superhydrophilicity activated by UV radiation. Ti-Nb metal films were deposited on a glass substrate through triode magnetron sputtering. Afterward, the Ti-Nb metallic films were oxidized at 600 °C during 1.0 h in air atmosphere, with similar parameters of those used in glass heat-treatment. Measurements of roughness, crystallization, chemical composition, and wettability were carried out through atomic force microscopy, X-ray diffraction, X-ray fluorescence, and contact angle, respectively. Results showed that all films were crystallized as rutile-TiO2 phase and were transparent in visible range. TiO2:Nb films showed nanometer roughness that can be classified as superhydrophilic, after activation with UV light. The contact angle values were similar to those of pure TiO2 films, that is, the TiO2:Nb films preserved the self-cleaning properties.