Cristalização Induzida por Semente na Síntese Hidrotérmica de Zeólita com Estrutura FAU a partir de Pó de Vidro Residual

• Autor(a) principal: Sousa, Paulla Beatriz França de Sousa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46520
• topic: Pó de Vidro Residual; Lixiviação Ácida; Zeólita FAU; Cristais de Semente; Síntese Hidrotérmica; Química

A produção de materiais microporosos a baixo custo pela utilização de matérias-primas residuais como precursores principais nas rotas sintéticas vem sendo amplamente estudada. Desta forma, neste trabalho foram avaliadas as melhores condições experimentais para a utilização do pó de vidro incolor como fonte alternativa de silício na conversão em zeólitas com estrutura FAU-X. Primeiramente, os parâmetros ideais para a lixiviação ácida no pó de vidro foram estudados estatisticamente por meio da Metodologia de Superfície de Resposta (RSM). Em seguida, as sínteses hidrotérmicas foram assistidas por cristais de semente (0% a 5%, m.) da própria estrutura para induzir o crescimento da zeólita FAU, avaliando o tempo de cristalização (12, 24, 36 e 48 h) e a variação na fonte de silício (resíduo tratado e não tratado). As amostras obtidas foram caracterizadas por Difratometria de Raios-X e Fluorescência de Raios-X. A análise estatística aponta para o tratamento que resultou em uma maior lixiviação de cálcio, principalmente em função do tempo e concentração de ácido. Para as sínteses hidrotérmicas, foram observadas uma competição de fase entre as estruturas GIS, LTA, SOD e FAU nas zeólitas produzidas a partir do resíduo sem tratamento, em que com a adição de semente de 0% a 5% possibilitou o direcionamento adequado para a estrutura FAU, mas com um baixo ordenamento estrutural. Por outro lado, a eficiência no tratamento ácido para o resíduo resultou na formação da fase faujasita como principal e como fase secundária a presença da zeólita Na-P1 (estrutura GIS), obtendo um maior grau de ordenamento da estrutura a zeólita com maior quantidade de semente e menor tempo de cristalização. Portanto, a necessidade de um tratamento prévio no resíduo para obter uma fase mais pura no material sintetizado e a adição de semente para diminuir o tempo de cristalização e obter maior ordenamento estrutural foram requeridos.