Aerogéis de alumina luminescentes obtidos a partir de latas de bebidas pós-consumo e resíduo da reciclagem de lâmpadas fluorescentes - Mascarelli, Thales [UNESP] (2025)
As crescentes preocupações ambientais associadas à exploração de fontes fósseis impulsionaram o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis. Contudo, muitas dessas tecnologias ainda apresentam elevada dependência de elementos terras raras (ETRs), cuja extração causa impactos ambientais e possui alto custo. Alinhado aos princípios da química verde, upcycling, mineração urbana e da ODS 12, este trabalho propõe o reaproveitamento de resíduos urbanos como matéria-prima para a síntese de materiais funcionais. Foram desenvolvidos aerogéis luminescentes de alumina a partir de latas de alumínio pós-consumo e do resíduo da reciclagem de lâmpadas fluorescentes, o qual contém principalmente os íons európio e térbio. A síntese dos aerogéis foi realizada a partir de soluções precursoras de AlCl₃, obtidas por dissolução ácida de diferentes partes de latas de alumínio pós-consumo, seguida de gelificação assistida por epóxido e secagem supercrítica. A incorporação dos ETRs à matriz ocorreu via lixiviação direta utilizando o próprio precursor derivado da reação das latas com ácido clorídrico. O resíduo industrial da reciclagem de lâmpadas fluorescentes foi previamente peneirado, e as análises de XRF e ICP-MS comprovaram que a fração com partículas inferiores a 38 μm apresenta maior concentração de ETRs e menor teor de contaminantes como Na 2O e K 2O. A caracterização dos aerogéis preparados foi realizada por diferentes técnicas: FTIR confirmou a presença de ligações Al–O, grupos OH e moléculas de H 2O; DRX evidenciou a transição da fase boemita para gama-alumina após tratamento térmico; análises de BET e BJH permitiram avaliar a área superficial, o volume de poros e a resistência térmica do material observada também nas imagens de TEM e HRTEM que mostraram que os géis são compostos por uma morfologia fibrosa. Já dados de composição como XRF e ICP-MS foram fundamentais para entender a composição da matriz composta principalmente por alumina, além de Mn, Mg, Fe e Cu. Por fim, a fotoluminescência confirmou a emissão característica dos íons Eu 3+, Tb 3+ e Mn 2+, demonstrando que os resíduos utilizados foram eficazmente incorporados ao aerogel, sem alterações estruturais significativas na matriz. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram um enorme potencial para desenvolvimento de novos materiais a partir de resíduos, podendo posteriormente explorar suas aplicações cientificas.