SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE SÓLIDOS COM BASE EM ÓXIDO DE NIÓBIO E ESTRÔNCIO

Alice Gabriele Reis Santos; Andre Rosa Martins

Todos os Trabalhos

Trabalho

Título do Trabalho

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE SÓLIDOS COM BASE EM ÓXIDO DE NIÓBIO E ESTRÔNCIO

Autores

Alice Gabriele Reis Santos
Andre Rosa Martins

Modalidade

Comunicações Gerais

Área temática

Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

12/01/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/congressoprpgi/292686-sintese-e-caracterizacao-de-solidos-com-base-em-oxido-de-niobio-e-estroncio

ISBN

978-65-5941-076-7

Palavras-Chave

catálise, niobatos, estrôncio.

Resumo

A busca por catalisadores mais eficientes e que possibilitam uma redução de cargas poluidoras sobre o meio ambiente é um dos fatores da “Química Verde”. Neste sentido, a catálise heterogênea tem atraído muito interesse da comunidade científica e do ramo industrial durante os últimos anos. Comparada com a catálise homogênea, os homólogos heterogêneos oferecem vantagens bem conhecidas como a facilidade no manuseio, na recuperação e reuso do catalisador, e a possibilidade de obtenção de produtos altamente puros. Além disso, os catalisadores heterogêneos geralmente não são corrosivos e reduzem a necessidade de etapas de lavagem na purificação dos produtos, que levam a geração de uma menor quantidade de efluentes nos processos. A aplicação de compostos de nióbio como catalisadores vem chamando a atenção no ramo da pesquisa científica, por diversos fatores como por oferecer grande resistência térmica, área específica elevada como fase ativa, propriedades redox, entre outros. Além disso, o Brasil é um dos maiores produtores de nióbio do mundo, tornando o desenvolvimento de novos catalisadores viável, ajudando a transformação da matéria-prima mineral em composto de alto valor agregado. O estrôncio é um elemento abundante na natureza, representando uma média de 0,034% de todas as rochas ígneas e é encontrado majoritariamente na forma de sulfato (celestita) e carbonato (estroncianita), já foi usado também como catalisador na produção de açúcar no XIX, ele é usado como dopante e suporte nos catalisadores sendo impregnados a outros óxidos. Diferente do óxido de nióbio, óxidos de estrôncio apresentam propriedades básicas, tornando interessante do ponto de vista da pesquisa, avaliar o comportamento de óxidos contendo ambos os metais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver óxidos com base em nióbio e estrôncio, através de diferentes métodos. Mais especificamente foi avaliado o efeito da temperatura de calcinação nas propriedades cristalográficas e de carga superficial de compostos baseados em óxidos de nióbio e estrôncio. Os sólidos foram preparados a partir da mistura mecânica de óxido de nióbio comercial com nitrato de estrôncio. Os compostos foram misturados em placa a 60 °C e em seguida colocados em estufa a 120 °C por 24 h, gerando a Amostra SrNbNC. Em seguida os sólidos foram calcinados em diferentes temperaturas 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C, gerando as amostras SrNb400, SrNb600, SrNb800 e SrNb1000 respectivamente. Os sólidos foram caracterizados por difratometria de Raios X (DRX), para a identificação de fases cristalinas, e Ponto de Carga Zero (PCZ), indicando o valor de pH no qual um sólido apresenta carga eletricamente nula em sua superfície, ou seja, o número de cargas positivas é igual ao número de cargas negativas. Os resultados indicaram que a temperatura de calcinação exerceu um efeito significativo na estrutura e cristalinidade dos sólidos sintetizados. A amostra SrNbNC apresentou halos amorfos e muito baixa cristalinidade, de acordo com os resultados de DRX. Por outro lado, a partir de 400 °C foi possível observar picos nos difratogramas indicando a formação de fases cristalinas. Nesse caso, foram encontradas a fase Nb16.8O42, ortorrômbica. O sólido calcinado a 600 °C apresentou perfil difração semelhante, porém com discretos picos indicando a formação de Sr2Nb2O7, ortorrômbico. No sólido calcinado a 800 °C, por outro lado, foram observadas, além das fases já descritas, óxido de nióbio monoclínico. Por fim, no sólido calcinado a 1000 °C foram encontradas todas as fases apresentadas nos demais sólido e Sr5Nb4O15tetragragonal. As fases de óxido de nióbio encontradas têm sido de grande interesse de pesquisa para diversas aplicações notáveis: sensores de gás, catalisadores, dispositivos ópticos e eletrocrômicos. Também apresentam significativas área específica, porosidade, estabilidade química e resistência à corrosão. A fase Sr2Nb2O7, por outro lado, tem sido aplicada como materiais ativos em aplicações como isoladores ferroelétricos, materiais termoelétricos, metais, e fotocatalisadores. Na caracterização do PCZ, o pH de todos os sólidos ficou em torno de 7,40, indicando que temperatura de calcinação não exerceu influência tão significativas na carga superficial de compostos. Esses resultados indicaram também que os óxidos apresentam caráter neutro, do ponto de vista de superfície, o que pode ser atribuído à mistura do óxido de nióbio que tende a apresentar superfície ácida com o óxido de estrôncio e caráter básico. Vale ressaltar que foram encontrados poucos estudos sobre PCZ desses materiais. Dessa forma, neste trabalho foram sintetizados sólidos baseados em óxido de estrôncio e nióbio em diferentes temperaturas. A estrutura cristalina foi significativamente influenciada pela temperatura de síntese, sendo possível encontrar fases ativas em diferentes aplicações como isoladores ferroelétricos e fotocatálise. Por outro lado, não foi observado um efeito significativo da temperatura de síntese sobre as cargas superficiais dos sólidos.

Título do Evento: I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA
Título dos Anais do Evento: Anais do I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA e do XVII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica (SICTI)
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

SANTOS, Alice Gabriele Reis; MARTINS, Andre Rosa. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE SÓLIDOS COM BASE EM ÓXIDO DE NIÓBIO E ESTRÔNCIO.. In: Anais do I Congresso de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação do IFBA e do XVII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica (SICTI). Anais...Salvador(BA) IFBA, 2020. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/congressoprpgi/292686-SINTESE-E-CARACTERIZACAO-DE-SOLIDOS-COM-BASE-EM-OXIDO-DE-NIOBIO-E-ESTRONCIO. Acesso em: 07/05/2025