Síntese do pó de ZrTiO4 pelo método dos precursores poliméricos e sua atividade fotocatalítica

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Pereira, Rodrigo Araújo
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3300649541764408
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Faculdade de Tecnologia; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Titanato de Zircônia; Resina polimérica; Difração de raios X; Refinamento de Rietveld; Calorimetria exploratória diferencial; ENGENHARIAS; Titanato de zircônio; Precursores poliméricos; Calcinação; Fotocatálise
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8082

A pesquisa teve como finalidade sintetizar o Titanato de Zircônia (ZrTiO4), com base no método dos precursores poliméricos e investigar seu potencial fotocatalítico na degradação de corantes orgânicos relativos à produção têxteis. Para a obtenção do ZrTiO4, soluções de citrato de titânio e citrato de zircônio foram preparados em uma razão molar de 3:1 de ácido cítrico/metal. Após a síntese, a resina polimérica obtida foi submetida a uma calcinação de 300 ºC por 3 horas e o pó resultante, denominado de “precursor”. Por difração de raios X foi possível observar que o pó precursor apresentou característica de material amorfo. O pó precursor, foi submetido a tratamentos térmicos em diferentes temperaturas de 600 a 1400 oC por 3h com taxa de aquecimento de 10 ºC/min. Pela Calorimetria Exploratória Diferencial foi detectado um pico de cristalização a 700 ºC, que foi confirmado por Difração de Raios X ser a temperatura de formação do ZrTiO4 cristalino, no entanto apresentou uma pequena quantidade de fase secundária. A 800 ºC foi possível obter o ZrTiO4 monofásico. Com o aumento da temperatura observou-se por refinamento de Rietveld uma diminuição no parâmetro de rede b, indicativo de redução de defeitos na rede cristalina e, por cálculo de Scherrer, o tamanho médio de cristalino aumentou de 29,5 para 73,2 nm. A análise morfológica mostrou que em temperaturas menores houve formação de nanopartículas e com a elevação de temperatura, iniciou o processo de sinterização e densificação, com melhor definição de grãos e contornos de grãos, aumentando o tamanho de partículas. Ensaios fotocatalíticos foram realizados nas amostras calcinadas a 800 ºC e 1400 ºC com os corantes Rodamina B e Azul de Metileno. A amostra tratada a 800 °C apresentou 32 e 46% de degradação/descoloração dos corantes Rodamina B e Azul de Metileno, enquanto a amostra tratada a 1400 °C apresentou 22 e 30% de degradação/descoloração, dos respectivos corantes, indicando que a temperatura de calcinação tem influência direta na atividade fotocatalítica do catalisador de ZrTiO4.