Morfologias de óxido de cobre (II) na mesoescala: síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas, mecanismo de crescimento e atividade catalítica na reação de desidrogenação do etanol

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Volanti, Diogo Paschoalini [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Físico-química; Microscopia eletronica de varredura; Physical chemistry; Scanning electron microscopy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/102564

O trabalho que se apresenta centra-se no estudo investigativo do crescimento de cristais de óxido de cobre (II), CuO, com cristais organizados em diferentes formas semelhantes à ouriços-do-mar, fibras, e nanobastões, com controle fino da morfologia e cristalizados pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. Esses materiais foram previamente caracterizados por difração de raios X (DRX), medida de área de superfície específica, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, microscopia eletrônica de varredura de alta resolução e de transmissão, além de espectroscopia de absorção de raios X próxima à borda de absorção (XANES), e outras. Pelas técnicas de microscopia combinadas foi possível caracterizar detalhadamente os materiais sintetizados, como sua estrutura, forma, tamanho, composição química, direção de crescimento, etc. Os óxidos obtidos foram testados quanto suas propriedades catalíticas na reação de desidrogenação do etanol – atividade, seletividade, frequência de reação. A originalidade do trabalho é que ao compreender as relações entre a morfologia do cristal e a estrutura da superfície dos óxidos nanoestruturados será possível obter catalisadores mais sensíveis, seletivos e com maior atividade catalítica. Ademais, foram realizados experimentos in situ de redução e reoxidação a temperatura programada, monitorada por XANES e DRX, resolvidos no tempo e na temperatura. Assim obteve-se uma projeção semiquantitativa de diferentes espécies de clusters de cobre (Cu2+, Cu+, e/ou Cu0). Esses resultados sugerem particularidades intrínsecas devido às diferentes morfologias no estado ativo nas cinéticas de redução e reoxidação. Em suma, foi desenvolvida uma rota sintética rápida e eficaz para sintetizar estruturas de CuO com diversas morfologias. Os materiais foram...