SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITO FOTOATIVO PARA APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Furtini, M.B. (UFPI) ; Morais, A.I. (UFPI) ; Pinto, L.I. (UFPI) ; Mesquita, O. (UFPI) ; Silva Filho, E.C. (UFPI) ; Osajima, J. (UFPI)

Resumo

Os edifícios selados passaram a ter elevados níveis de poluentes, devido à baixa troca de ar interno/externo. O objetivo do trabalho é a síntese do catalisador TiO2/PAL para ser utilizado em rejunte para construção civil.A síntese do material foi feita pelo método sol-gel.As amostras obtidas foram caracterizadas por meio das técnicas de Difração de raio X. os resultados de DRX, comprovaram que a os ângulos de difração da palygorskita estão condicentes com a literatura. Os compósitos feitos apresentaram, no difratrogama, picos referentes a fase anatase de TiO2.

Palavras chaves

compósito; óxidos; argila

Introdução

Os edifícios selados passaram a ter elevados níveis de poluentes, devido à baixa troca de ar interno/externo. Faz-se necessário a utilização de métodos para a descontaminação de locais fechados, já que em média chegamos a passar cerca de 80% do nosso tempo em lugares selados (Cruz e Viegas, 2012). Os POAs vem sendo amplamente estudada pela comunidade cientifica pois se baseiam na formação de espécies altamente oxidantes, como os radicais hidroxilas e peroxilas (Mourão et al, 2009). Esses capazes de oxidar/reduzir uma vasta gama de poluentes, devido a sua alta reatividade (Khataee, et al, 2010). Dentre os POAs, a fotocatálise consiste em utilização de um semicondutor (Nunes, et al. 2010; Oliveira, Fabris e Pereira, 2013). O semicondutor amplamente aplicado na fotocatálise é o TiO2 pois apresenta não toxidade, seu baixo valor comercial, fotoestabilidade e estabilidade química em uma ampla faixa de pH. (Chong, et al. 2015 ; Zangeneh, et al. 2015). A paligorsquita (PALI) é um dos materiais utilizado como suporte para imobilizar ou reunir materiais semicondutores em processos de fotocatálise heterogênea, proporcionado melhores condições para fixação, difusão e reciclagem dos semicondutores empregados, por apresentar propriedades físico-químicas e morfológicas tais como, grande área superficial específica, porosidade considerável, possibilidade de troca iônica e estabilidade térmica (Chen, et al. 2014 ; Ogorodova, et al. 2015 ; Zhang, et al. 2015). Devido a necessidade de um material na construção civil que apresente atividades catalítica. Logo, mostra- se viável a impregnação do semicondutor na Palygorskita (PAL), e a modificação do TiO2.O objetivo do trabalho é a síntese do catalisador TiO2/PAL para ser utilizado em rejunte para construção civil.

Material e métodos

Síntese do compósito Palygorskita – TiO2 A Palygorskita (PAL) foi adquirida no município de Guadalupe, centro-oeste do Estado do Piauí. Para a síntese do compósito Palygorskita-TiO2. Inicialmente, misturou-se a argila com etanol em uma proporção de 1:4 (m/v), para obter uma suspensão coloidal. A mistura foi mantida sob agitação contínua durante 30 minutos com o auxílio de um agitador magnético. Simultaneamente, a partir do método sol-gel, em outro béquer, a suspensão de TiO2 foi adquirida adicionando- se, lentamente, o precursor tetraisopropóxido de titânio em álcool etílico com proporção de 1:1,67, respectivamente, sob agitação contínua. Após 30 minutos, adicionou-se água destilada lentamente à mistura, com proporção de 1:1 em relação ao precursor, que permaneceu por mais 30 minutos sob agitação. Posteriormente a suspensão de TiO2 foi adicionada à suspensão de argila e mantida em agitação por mais 30 min. A proporção molar utilizada foi de 4 mmol de Ti /g de argila. Após homogeneização completa da mistura, a mesma foi colocada em repouso por 24 horas. O precipitado foi seco em estufa, sob temperatura de 75 C° por 12 horas. O tratamento térmico das amostras foi conduzido sob temperatura de 350 °C (PaliT-350) e 400 °C (PaliT-400), com patamar de 120 min, com taxa de aquecimento de 10 °C.min-1 (Ma, et al. 2015; Saleiro, et al. 2010; Zhang, et al. 2009; Zhang, et al. 2011). 3.2.3 Caracterizações As amostras obtidas foram caracterizadas por meio das técnicas de Difração de raio X (DRX), no equipamento Labx–XRD 600, da Shimadzu, com radiação Cu-Kα (λ = 1,5406 Å), 2θ no intervalo entre 5° a 75°, com taxa de varredura de 2°/min.

Resultado e discussão

Os padrões de DRX das amostras PAL, PALT-350, PALT-400 estão demonstradas nos difratogramas da Figura . Com base na Figura (a), foi possível observar que a PAL pura apresentou as reflexões típicas em 2 = 8,58°, 14,02°, 16,54°, 20°, 28,12°, 28,88°, 33,6°, esses correspondem aos planos cristalinos (110), (200), (130), (040), (400), (221), o que está condizente com a literatura (Xavier et al. 2016; Zhao, et al. 2007; Zhou, et al. 2016). As reflexões em 2 = 21,02°, 26,76°, 36,68°, 39,6°, 42,6°, 50,26°, 55°, 60,1° cartão cristalográfico n° 01- 085-0794, referem-se ao quartzo (Xavier, et al. 2016). Os difratogramas dos materiais a base de PAL modificados com dióxido de titânio estão apresentados que estão apresentados na Figura (b) e (c). O tratamento térmico e/ou o acréscimo de TiO2 promoveram o decréscimo da cristalinidade e o deslocamento dos picos principais da PAL nos compósitos PALT-350 e PALT-400 para 2 = 13,86°, 17,00°, 29,06°, 29,72°, e originando uma reflexão em 2 = 18,88° (Yan, et al. 2012). Analisando a Figura (c) nota-se que ocorreu o desaparecimento do pico com reflexão em 2 = 8,62°, podendo ser relacionado a desidratação e deformação da estrutura da argila. Isto é ocasionado pelo processo de calcinação, já que a estrutura da PAL é desidroxilada à cerca de 400 °C, além de dá possibilidade do TiO2 superficial também influenciar no desaparecimento do referido plano (Ma, et al. 2015; Yan, et al. 2012). Os compósitos PALT-350 (Figura (b)) e PALT-400 (Figura (c)) apresentou a fase anatase, característica do TiO2, representados com a legenda de letra “A” = anatase na Figura, em 2 = 25,24°, 37,98°, 47,9°, 53,9°, 54,84°, 62,92°, atribuídos aos planos (101), (004), (200), (105), (211) e (204) (Chen, et al. 2014; Papoulis, et al. 2013;

Padrões de DRX: (a) Palygorskita purificada (PAL); (b) Palygorskita calcinada a 350°C (PALT-350); (c) Palygorskita calcinada a 400°C (PALT-400).

Conclusões

Neste trabalho, os resultados de DRX, comprovaram que a os ângulos de difração da palygorskita estão condicentes com a literatura. Os compósitos feitos apresentaram, no difratrogama, picos referentes a fase anatase de TiO2. É importante destacar que o material sintetizado apresentou as fases referentes a anatase do TiO2, como pode-se evidenciar nos espectros de DRX.

Agradecimentos

FAPEPI, CNPq e LIMAV.

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