Carolina Martins Rodrigues, Mestrado (2007)
email: carolina@iqm.unicamp.br

Desenvolvimento de materiais nanoestruturados baseados em óxidos mistos de metais de transição (Ti, Zr)

Esta dissertação visa à obtenção de nanoestruturas partindo do óxido misto Ti_1-xZr_xO₂. O óxido precursor foi preparado pelo método de precipitação homogênea, via tetracloreto de titânio e oxicloreto de zircônio, usando uréia como reagente precipitante. Esses óxidos foram submetidos ao tratamento hidrotérmico em autoclave, em solução de NaOH, empregando temperatura de 140 e 170°C com intervalo de tempo de 2 a 7 dias.

De acordo com as caracterizações físico-químicas feitas foi observado que os produtos obtidos via tratamento hidrotérmico com x < igual 0,50 apresentaram morfologia de nanotubos, nanoplacas e nanobastões. Entretanto, para x acima de 0,05 mostraram a existência de duas fases cristalinas, titanato de sódio e ZrO₂ tetragonal. Para x > 0,50 não apresentaram mudanças morfológicas, tendo como fase formada o ZrO₂ tetragonal. Quando o precursor com x = 0,50 (fase ZrTiO₄) é observado no produto do tratamento hidrotérmico manutenção da estrutura cristalina e presença de nanotubos.

Foi também mostrado, para x = 0,15, que o aumento de volume da solução na autoclave promove aumento da cristalinidade e destruição da organização das partículas. O aumento do tempo e da temperatura de reação proporcionou maior cristalinidade aos produtos hidrotérmicos com x = 0,15 e 0,50; para x = 0 aumento de nanotubos e para x = 0,15 diminuição das nanoplacas e para x = 0,80 e 1 não apresentaram mudanças nem na morfologia, nem na cristalinidade.

Foi avaliada a reatividade dos nanotubos (x=0) e nanobastões/nanoplacas (x = 0,15) frente às moléculas orgânicas. Foi observado que os nanotubos interagem melhor com moléculas ácidas, e que tais moléculas promovem a destruição da morfologia e mudança da estrutura cristalina, sendo estas mais drásticas quando com aquecimento. Os nanobastões/nanoplacas interagem mais fortemente com as moléculas ácidas, porém sem perda de morfologia e estrutura cristalina.

[FAPESP]