Transformações estruturais em xerogéis de sílica tratados termicamente - Castro, Wadley Calegaro de [UNESP] (2005)
Xerogéis monolíticos de sílica foram preparados pelo processo sol-gel a partir da hidrólise ácida do TEOS sob estimulação ultrasônica. A evolução da estrutura de poros de xerogéis foi estudada isotermicamente pelas técnicas de adsorção de nitrogênio e espalhamento de raios-X à baixo ângulo (SAXS). Os xerogéis apresentam em temperaturas intermediárias uma estrutura de poros, que ocupa cerca de 29% do volume, com os poros distribuídos na faixa de tamanhos abaixo de cerca de 5 nm e o volume de poros crescendo exponencialmente na região de microporos. A superfície específica da estrutura é de cerca de 390 m2/g e o diâmetro médio de poro de cerca de 1,9 nm. A eliminação da nanoporosidade nos xerogéis é prontamente acelerada em temperaturas acima de cerca de 1173 K pela ação de um mecanismo de sinterização por fluxo viscoso. O processo de eliminação dos nanoporos se dá de tal modo que o volume de poros e a superfície específica diminuem enquanto que o tamanho médio dos poros permanece constante. A distribuição relativa dos poros também se mantém constante durante o processo de eliminação, uma vez que as curvas de distribuição de tamanho de poros normalizadas pelo volume total de poros podem ser todas sobrepostas, independente do tratamento térmico. Os valores do tamanho médio de poros e da superfície específica obtidos por adsorção de nitrogênio são concordantes com os valores obtidos por SAXS. Um estudo cinético não isotérmico da eliminação de poros foi conduzido medindo-se a contração linear em ensaios dilatométricos, realizados com diferentes taxas de aquecimento, em amostras cilíndricas monolíticas de xerogéis previamente tratados a 1023 K por 10 horas. O estudo cinético não isotérmico por contração linear pôde ser aplicado a uma faixa de até cerca de 60% da fração de volume de poros eliminada (a)...