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.

Os materiais nanoestruturados são promissores e vêm tomando espaço em diferentes áreas de aplicação termomecânica, aeroespacial, nuclear e biomédica. Na área biomédica, as biocerâmicas na composição (Ca/P), os fosfatos de cálcio têm se destacado, em razão das características mineralógicas destes biomateriais serem semelhantes a da apatita estrutura óssea do esqueleto humano e por apresentarem boa biocompatíbilidade. A síntese de pós cerâmicos nanoestruturados de fosfato de cálcio e materiais nanocompósitos são promissores em aplicações cirúrgicas médico-odontológicas na fixação de próteses, enchimento ósseo, em revestimentos, na estabilização de implantes e como elemento matricial na reconstituição da estrutura óssea. Este trabalho teve como objetivo a otimização do método síntese de pós biocerâmicos nanoestruturados em fosfato de cálcio e nanocompósito fosfato de cálcio/SiO2n, nas composições percentuais de sílica nanométrica (SiO2n) de 5%, 10% e 15% em volume. Foram sintetizadas quatro composições, a matriz fosfato de cálcio e nanocompósitos fosfato de cálcio/SiO2n. Os resultados apresentados estão relacionados ao método de síntese, da caracterização mineralógica, morfológica e do comportamento térmico para as diferentes composições de pós nanoestruturados sintetizados.

Nanostructured materials have been largely studied in the last few years because they have a great potential to applications in different fields like physics, chemistry, biology, mechanic and medicine. Synthesis and characterization of nanostructured materials is a subject of great interest involving science, market, politicians, government and society. The nanostructured materials are in demand in biomedical area, mainly the bioceramics composed of calcium phosphates (Ca/P), which have an excellent biocompatibility and mineralogical characteristics similar to those of bones. The aim of this work was to optimize the method of powder synthesis of nanostructured calcium phosphate and of nanocomposites composed of calcium phosphate//SiO2n, containing 5, 10 and 15% (in volume) of nanometric silica (SiO2n). The results are expressed according to the method of synthesis, mineralogical and morphological characterization, and thermal behavior for the different compositions of the nanostructured powder synthesized.