Síntese e caracterização de pigmentos nanométricos encapsulados pelos métodos dos precursores poliméricos, hidrotermal de microondas e co-precipitação associado à química sol-gel convencional

• Autor(a) principal: Andrade, Jean Carlos Silva
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19639
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Titânia; Pigmento nanométrico; Óxidos metálico; Co-precipitação; Sol-gel e calcinação

A demanda por materiais com alta homogeneidade obtidos a temperaturas relativamente baixas vem alavancando a busca por processos químicos substituintes do método cerâmico convencional. Esse trabalho tem como objetivo a obtenção de pigmentos nanométricos encapsulados (core-shell) a base de TiO2, dopados com íons de metais de transição (Fe, Co, Ni, Al) através de 3 (três) métodos de síntese: precursores poliméricos (Pechini); hidrotermal de microondas; e co-precipitação associado à química sol-gel. O estudo foi motivado pela simplicidade, rapidez e baixo consumo de energia característicos desses métodos. Os sistemas de custos são acessíveis, pois que permitem atingir um bom controle da microestrutura, aliada a elevada pureza, com controle estequiométrico e de fases permitindo obter partículas de tamanho nanométrico. As propriedades físicas, químicas, morfológicas, ópticas e estruturais dos materiais obtidos foram analisadas utilizando diferentes técnicas de caracterização de materiais. Os pós pigmentantes foram testados na descoloração e degradação utilizando um fotoreator, através da solução do corante remazol amarelo ouro (RNL), a partir da filtração destas, resultando na separação da solução filtrante e dos pigmentos, para posterior realização de medidas de UV-Vis. As diferentes temperaturas de calcinação adotadas após a obtenção dos pós, nos diferentes métodos foram: 400 ºC a 1000 ºC. Utilizando uma concentração fixa de 10% (Fe, Al, Ni, Co) em massa em relação à massa do titânio, viabilizando tecnologicamente e economicamente o estudo. Através da técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET) foi possível analisar e confirmar a formação estrutural das partículas de pigmentos nanométricos encapsulados, apresentando diâmetro dos pós de TiO2 entre 20 nm e 100 nm, e espessura da camada recoberta de Fe, Ni e Co entre 2 nm e 10 nm. O método de síntese mais eficiente entre os estudados no trabalho foi o co-precipitação associado à química sol-gel, no qual foram obtidos os melhores resultados, sem a necessidade da obtenção de pós pelo processo de calcinação