Esta obra tem como objetivo mostrar rotas alternativas para a preparação de células solares sensibilizadas por corante de rutênio, a partir de titânia semicondutora, que sejam economicamente viáveis para laboratórios de pesquisa. Esta é originária da pesquisa realizada no Ifal – campus Maceió, que resultou no trabalho de conclusão de curso do autor Antony Ernesto, havendo a inclusão das perspectivas de aplicação da titânia modelada por esferas de látex na dessalinização da água.
A modelagem de óxidos semicondutores por esferas de látex constitui uma das vertentes da nanotecnologia, na qual partículas coloidais se autoarranjam, formando domínios cristalográficos na escala micrométrica (>100 nm). Contudo, o valor comercial para aquisição de esferas de látex pode ser estimado em US$ 30,00/mL, o que inviabiliza a produção em larga escala de células solares de titânia modelada por esferas de látex.
Sobre esse aspecto, o conteúdo aqui abordado trata da síntese de esferas de látex sem o uso de surfactantes, por meio da polimerização do estireno, usando persulfato de potássio como iniciador. Tal técnica viabiliza a obtenção dessas partículas por um custo final mais acessível aos laboratórios de pesquisa (~US$ 1,00/mL). Outro aspecto abordado nesta obra consiste na aplicação da técnica de Evaporação Controlada de Solvente (ECS) para geração de moldes de esferas de látex, com infraestrutura de baixo custo, tornando-a acessível a laboratórios de pesquisa em geral.
Além das esferas de látex, a titânia foi outro material cuja síntese foi discutida, por se tratar de uma rota que permite obter poros na escala mesométrica (< 10 nm), devido à ação do surfactante copolímero P-123, e por manter a sua estrutura cristalina mesmo após tratamento térmico para remoção do molde. Com isso, duas arquiteturas de poros puderam coexistir no mesmo material: i) macroporos decorrentes da remoção das esferas de látex, que facilitam o acesso de uma maior quantidade de íons ao interior do filme de titânia; ii) mesoporos originários do autoarranjo do surfactante P-123, que possibilitam uma maior área superficial para os processos de transferência de carga no filme semicondutor de titânia. Tal arquitetura amplia o leque de possibilidades para a preparação de dispositivos funcionais.
