Avaliação do efeito de diferentes combustíveis na reação de combustão para preparação de titânia visando o desenvolvimento de membranas cerâmicas assimétricas.

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: ALMEIDA, Ester Pires de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: TiO2; Reação de Combustão; Membranas Cerâmicas; Assimétricas; Combustíveis; Combustion Reaction; Asymmetric; Ceramic Membranes; Fuels; Engenharia
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2111

A obtenção de pós cerâmicos com tamanho de partícula e poros controlados para preparação de membranas cerâmicas tem levado a um grande impulso no desenvolvimento de métodos de síntese química. Entre os vários métodos estudados nas ultimas décadas para preparação de pós, o método por reação de combustão tem se destacado como promissor para obtenção de pós com boa cristalinidade e nanométricos. Neste método o combustível utilizado desempenha um papel importante nas características físico-químicas dos pós obtidos. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar o processo de síntese por reação de combustão convencional avaliando o efeito dos diferentes combustíveis (ácido cítrico monohidratado, anilina, carbohidrazida, dihidrazida oxálica, glicina e uréia) nas características físico-químicas dos pós de titânia (óxido de titânio), visando o desenvolvimento de membranas cerâmicas assimétricas de TiO2/Al2O3. A metodologia foi dividida em três etapas. A Etapa I consistiu na preparação dos pós, e está dividida em dois estágios: síntese por reação de combustão e a caracterização desses pós por difração de raios-x, adsorção de N2, microscopia eletrônica de Varredura e distribuição granulométrica. A Etapa II consistiu na preparação do suporte de membranas e a Etapa III que consistiu na caracterização das membranas. Os resultados referentes à Etapa I mostraram que todos os combustíveis com exceção da anilina levaram a formação da fase rutilo como fase majoritária e anatásio como fase secundária e que o tamanho de cristalito variou de 26 a 65nm. As curvas de adsorção /dessorção e histerese apresentaram isotermas que caracterizam materiais mesoporosos (dimensão de poros entre 2-50 nm) e esse tipo de histerese indica a presença de poros estreitos em forma de fenda. A temperatura da chama de combustão foi maior para anilina e glicina (900 e 881ºC). Os espectros de infravermelho indicaram a presença de vibrações características da ligação O-Ti-O. O maior diâmetro médio equivalente de aglomerados foi para o pó preparado com o ácido cítrico monohidratado (Dmediano = 16,36 μm) e menor para dihidrazida oxálica (Dmediano = 1,91 μm). A amostra do pó de uréia foi que apresentou a maior área superficial (23,8 m2/g) e menor estado de aglomeração. As membranas cerâmicas assimétricas de TiO2 que apresentaram os melhores resultados foram as preparadas com as amostras uréia, carbohidrazida e glicina. No processo de separação com água contaminada as membranas assimétricas de TiO2 mostraram grande eficiência em termos de separação, rendimento acima de 95%, e todos os permeados apresentaram baixa turbidez, menor que 1,49 NTU, valor permitido para água potável.