Arquitetura de interfaces funcionais em argilas e adobes

• Autor(a) principal: Juliana Calabria Azevedo
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RELNJ
• topic: Funcionalização superficial; Sol-gel; Argila; Adobe; Análises de superfície; Engenharia metalúrgica; Engenharia de minas; Construção de Adobe; Ciencia dos materiais; Argila

A argila é um material largamente utilizado e estudado em várias áreas da ciência. Ela pode ser intitulada de 'barro' e também pode ser utilizada em aplicações avançadas como na indústria farmacêutica, de compósitos, como adsorventes especiais etc. O adobe é constituído basicamente por argila e conserva algumas características morfológicas e funcionais dessa matéria-prima. Assim foi possível implementar modificações superficiais, funcionalizando a arquitetura de superfície do adobe de forma a se adequar a diferentes ambientes e solicitações. Foram estudadas características que puderam conferir tecnicidade ao adobe: a deposição de filmes finos a partir da tecnologia sol-gel de baixas temperaturas, principalmente através dos precursores TEOS, MTES e isopropóxido de titânio VI (Ti4+). Na seleção de materiais, a argila e os tijolos de adobe escolhidos foram os comercialmente ativos em de Minas Gerais. Para auxiliar no entendimento das propriedades desse material, foi utilizada uma argila de alto grau de pureza. As modificações interfaciais de interesse desse trabalho visaram às seguintes funcionalizações: membranas via sol-gel de caráter hidrofóbico e membranas sol-gel com função bactericida contendo TiO2. Pela técnica de FTIR, o efeito hidrofóbico do precursor MTES pode ser evidenciado pela ausência de picos na região de característica de H2O livre para argilas do tipo caulinítica, região compreendida entre 3700 cm-1 e 3600 cm-1. Já para a superfície da caulinita, por meio da técnica de FTIR, não foi observadoo o efeito hidrofóbico do MTES. Os resultados de difração de raios X para as amostras sintetizadas com Ti4+ indicam que o filme obtido, a baixas temperaturas, possui bandas características do TiO2 na fase anatásio. Os resultados de SIMS estático, também confirmam a presença de TiO2. Por meio de MET foi possível observar na superfície do adobe a formação da membrana sol-gel bifuncional de caráter hidrofóbico-bactericida variando entre 20 nm e 50 nm de espessura. Os resultados mostram que a superfície do adobe é bastante irregular e que a membrana sol-gel aplicada acompanha a morfologia de superfície. A membrana sol-gel bifuncional não apresentou rachaduras nem mesmo sinais de descolamento. As amostras que conservaram sua integridade física e aparentemente uma boa aderência das membranas foram as que possuíam membranas de caráter hidrofóbico seja na versão mono ou bifuncional. Os dados de rugosidade de superfície obtidos por meio do interferômetro de luz Zygo para as amostras de adobe funcionalizadas por membranas após o teste de lixiviação, mostram reduções da rugosidade superfícial de 22% a 35%.