Estudo da síntese por reação de combustão do TiO2 visando a obtenção de suporte poroso com potencial aplicação para membranas cerâmicas.
Ano de defesa: | 2013 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
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Programa de Pós-Graduação: |
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
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Departamento: |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
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Brasil
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Resumo: | Nos últimos anos o dióxido de titânio (Ti02) vem recebendo muita atenção da comunidade cientifica por apresentar excelentes propriedades catalíticas, ópticas, mecânicas, elétricas, não toxicidade e ser inerte quimicamente. Todas essas características fazem com que esse oxido seja aplicado nos mais diversos setores da industria: na tecnologia de sensores, fotocatalise, dispositivos óticos e eletrônicos e no desenvolvimento de membranas cerâmicas. Também e sabido que essas propriedades e aplicações são dependentes do tipo de estrutura cristalina e do método de processamento utilizado para sua obtenção. Desta forma, este trabalho propõe investigar a influencia do tipo de recipiente empregado na síntese de Ti02 e avaliar o comportamento estrutural e morfológico do material sintetizado por reação de combustão em grande escala laboratorial e posteriormente investigar sua viabilidade na obtenção de membranas cerâmicas. A síntese do Ti02 foi realizada usando diferentes tipos de recipientes com capacidades volumétricas de 200, 250 e 2.000 mL e ureia como combustível. Posteriormente foi preparado suporte pelo método de prensagem uniaxial na forma de disco com 50 mm de diâmetro e 4 mm de espessura e sinterizados a 1200 °C por 2 horas. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de: difração de raios X, fluorescência de raios X, distribuição granulométrica, microscopia eletrônica de varredura, analise textural e analise termogravimétrica e porosimétria de mercúrio. Os resultados mostraram que todos os recipientes levaram a formação de duas fases: rutilo e anatásio, com cristalinidade variando de 40 a 81 %. Todas as amostras apresentaram morfologia de aglomerados grandes, não uniformes e irregulares. Os resultados indicaram que o recipiente com capacidade volumétrica de 2.000 ml_ possibilitou a produção de Ti02 em bateladas de 30 g de produto. Nos suportes sinterizados foi identificada a presença das fases anatásio e rutilo e porosidade de 47 %, indicando ser um material com grande potencial para obtenção de membranas cerâmicas para aplicação em processos de microfiltração. |
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Desta forma, este trabalho propõe investigar a influencia do tipo de recipiente empregado na síntese de Ti02 e avaliar o comportamento estrutural e morfológico do material sintetizado por reação de combustão em grande escala laboratorial e posteriormente investigar sua viabilidade na obtenção de membranas cerâmicas. A síntese do Ti02 foi realizada usando diferentes tipos de recipientes com capacidades volumétricas de 200, 250 e 2.000 mL e ureia como combustível. Posteriormente foi preparado suporte pelo método de prensagem uniaxial na forma de disco com 50 mm de diâmetro e 4 mm de espessura e sinterizados a 1200 °C por 2 horas. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de: difração de raios X, fluorescência de raios X, distribuição granulométrica, microscopia eletrônica de varredura, analise textural e analise termogravimétrica e porosimétria de mercúrio. 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All these features make this oxide is applied in many different industry sectors: technology sensors, photocatalysis, optics and electronics and the development of ceramic membranes. It is also known that these properties are dependent on the application and type crystal structure and processing method used to obtain them. Thus, this paper proposes to investigate the influence of the type of container used in the synthesis of Ti02 and evaluating the structural and morphological behavior of the material synthesized by combustion in large laboratory scale and then investigate its feasibility in obtaining ceramic membranes. The synthesis of Ti02 was made by using different types of containers with volumetric capacities of 200, 250 and 2000 mL and urea as fuel. Subsequently support was prepared by the method of uniaxial disk-shaped 50 mm in diameter and 4 mm in thickness and sintered at 1200 ° C for 2 hours. The samples were characterized by techniques: X-ray diffraction, X-ray fluorescence, particle size distribution, scanning electron microscopy, textural analysis and thermal analysis and mercury porosimetry. The results showed that all recipients have led to formation of two phases rutile and anatase, with a crystallinity ranging from 40 to 81 %. All samples showed large cluster morphology, uneven and irregular. The results indicate that the container with volume capacity of 2000 mL enabled the production of Ti02 in batches of 30 g of product. In sintered supports was identified the presence of anatase and rutile phases and porosity of 47 %, indicating that a material with great potential for obtaining ceramic membranes for application in microfiltration processes.Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2020-01-06T14:16:17Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO ANTONIO SANTOS FONSÊCA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2013.pdf: 5939525 bytes, checksum: 9f18386b97fe60fbaf661e88e73e83fb (MD5)Made available in DSpace on 2020-01-06T14:16:17Z (GMT). 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Estudo da síntese por reação de combustão do TiO2 visando a obtenção de suporte poroso com potencial aplicação para membranas cerâmicas. 2013. 68f. (Dissertação) Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10689info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALFRANCISCO ANTONIO SANTOS FONSÊCA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat CCT 2013.pdfFRANCISCO ANTONIO SANTOS FONSÊCA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat CCT 2013.pdfapplication/pdf6185908http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/10689/3/FRANCISCO+ANTONIO+SANTOS+FONS%C3%8ACA+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPG-CEMat+CCT+2013.pdfbd0755ea4d9525e0210e9e6a3d5f2f30MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/10689/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/106892022-09-21 14:32:32.603oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-21T17:32:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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