Síntese de pós de gama-alumina e os efeitos do Li2O em sua nanoestrutura.

• Autor(a) principal: Oliveira, Raphael Anacleto Martins Pires de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-02082023-083716/
• topic: Alumina; Alumina; Leaching; Lithium; Lítio; Lixiviação; Segregação de aditivos; Síntese de pós nanométricos

A alumina é um dos principais materiais cerâmicos e apresenta várias características muito interessantes, como elevado ponto de fusão (2.072 °C), baixa densidade (3,95 g/cm3), elevada transparência e baixo índice de refração (n = 1,7282). Devido a essas características é utilizada para fabricação de refratários, materiais de polimento, lâmpadas de sódio, dentre outras aplicações. O uso de aditivos que tendem a segregar nas interfaces de materiais nanométricos tem sido utilizado como uma estratégia para melhorar diversas propriedades dos nanomateriais. O Li2O tem sido utilizado como aditivo na estrutura do aluminato de magnésio para diminuir a temperatura de sinterização. Porém, pouco se sabe dos efeitos da dopagem do Li2O na estrutura da alumina. Assim, este projeto propôs um estudo detalhado dos efeitos da dopagem do Li2O na alumina nanométrica. Para isso, pós nanométricos foram preparados pelo método dos precursores poliméricos. As resinas resultantes foram dopadas com diferentes quantidades de LiCl (0,1, 0,5, 1, 3, 5 e 10 em mol%), seguida por uma calcinação a 650 e 750 ºC por 15h. Os pós foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), adsorção de N2 (BET) e densidade por picnometria de hélio. A segregação do lítio, isto é, o excesso na superfície e nos contornos de grão foram determinados pelo método de lixiviação seletiva. Os resultados de DRX mostraram que os pós apresentaram majoritariamente a fase gama após calcinação, porém em uma composição houve formação de uma segunda fase, o aluminato de lítio (LiAl5O8). Os tamanhos de cristalitos do material variaram entre 3,3 e 9,2 nm, enquanto as áreas de superfície específica ficaram entre 82,0 e 119,9 m²/g. Verificou-se uma tendência de diminuição de contornos de grão quando o percentual de lítio foi aumentado. As análises químicas indicaram que o lítio se acomoda bem na estrutura da -alumina até 650 ºC, porém a 750 ºC se volatiliza. O método de lixiviação seletiva se mostrou eficaz na quantificação do excesso de superfície e mostrou que o lítio segrega de fato nas interfaces da alumina.