Óxidos e carbetos de Mo com adição de Co: estudo do efeito da metodologia de adição de dopante e da cinética da obtenção por reação gás-sólido - Araújo, Camila Pacelly Brandão de (2018)
O desenvolvimento de novos materiais com propriedades diferenciadas é interessante para vários segmentos industriais desde a catálise de reações químicas para atendimento a legislação ambientais, ao desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos. Carbetos e óxidos de Mo com adição de cobalto podem apresentar uma diversidade de propriedades intrínsecas de grande interesse. Neste trabalho foram estudadas duas metodologias para a adição do Co nesses compostos com Mo (CoMoO4 e Mo2C-Co): por via sólida e por via úmida tendo como material de partida os reagentes comerciais molibdato de amônio [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] e nitrato de cobalto [Co(NO3)2.6H2O]. Os precursores dopados foram caracterizados e os produtos do tratamento térmico (óxidos) e da reação de carbo-redução (carbetos) foram avaliados segundo aspectos morfológicos (MEV), composicionais (FR-X) e cristalográficos (DR-X). Foi verificado que a metodologia de adição de dopante por via sólida se apresentou, em ambos os casos, como uma rota mais robusta; produzindo pós de tamanho menor(~30nm para o carbeto) e com maior retenção do dopante (δ~10%) que a metodologia de via úmida (dp~50nm e δ~40%). Um estudo acerca das condições de obtenção do Mo2C com e sem adição de dopante foi realizado utilizando reações intervaladas. Na avaliação cinética foram testados os modelos de nucleação e crescimento de Avrami, bem como os propostos por Levenspiel de Shrinking Core. Foi verificado que a reação prossegue de acordo com MoO2Mo Mo2C e que o modelo que melhor representa o comportamento real da reação gás-sólido é o de Avrami com velocidade de crescimento de grãos de M=12,86 e parâmetro dimensional N= 0.34. A adição de cobalto (5%) promoveu um aumento da velocidade da reação para as mesmas condições de temperatura e tempo de patamar, tendo sido observado 42% de conversão com 30 minutos no processo de obtenção do Mo2C-5%Co e 60 minutos para a obtenção do Mo2C ambas a 660°C. O modelo de nucleação e crescimento também conseguiu explicar essa reação com M= 69,65 e N=2,86.