MECANISMO DE CRISTALIZAÇÃO DA GAHNITA SINTÉTICA PARTINDO DE UM PRECURSOR POLIMÉRICO
A Gahnita é um mineral infusível e
relativamente raro na natureza, cuja composição
predominante é de aluminato de zinco com
estrutura espinélio. A grande estabilidade
química, térmica e mecânica do aluminato de
zinco faz com que este material seja facilmente
obtido com grandes áreas específicas de
superfícies, uma característica requerida da
gahnita sintética para que seja utilizada em uma
grande variedade de aplicações. O objetivo
deste trabalho foi sintetizar o aluminato de
zinco a partir de um precursor polimérico com
grande homogeneidade química e estrutural e
investigar o processo de formação de fases.
Foram considerados os resultados de análise
térmica em atmosfera inerte e os dados de
difração de raios-X, de modo que foi possível
concluir que os processos de perda de massa
ocorrem mesmo em ausência de oxigênio,
através da pirólise completa dos precursores
orgânicos. Entretanto, as etapas de calcinação
em atmosfera oxidante contribuem para a
eliminação de intermediários termicamente
mais estáveis, o que melhora a morfologia das
partículas, como observado por microscopia
eletrônica de varredura. O precursor polimérico
é marcadamente composto por aglomerados,
mas a sua decomposição térmica promove
a fragmentação acentuada em temperaturas
intermediárias, promovendo o aumento da
área específica de superfície, já com fase
única espinélio. Entretanto, acima de 600 ºC, a
começa a ocorrer a sinterização das partículas
paralelo a cristalização maior da fase de gahnita
sintética.
MECANISMO DE CRISTALIZAÇÃO DA GAHNITA SINTÉTICA PARTINDO DE UM PRECURSOR POLIMÉRICO
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DOI: 10.22533/at.ed.02719030919
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Palavras-chave: Aluminato de zinco, precursor polimérico, fase espinélio.
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Keywords: Zinc aluminate, polymeric precursor, spinel phase.
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Abstract:
Gahnite is an infusible and
relatively rare mineral in nature, what the
predominant composition is based on zinc
aluminate with spinel structure. The high chemical, thermal and mechanical stabilities
of the zinc aluminate make this material readily synthesizable with large specific
surface areas, a required feature of the synthetic gahnite for use in a wide variety of
applications. That work aimed to synthesize the zinc aluminate composition from a
polymer precursor with great chemical and structural homogeneity and to investigate
the process of phase formation. The results of thermal analysis in inert atmosphere
and X-ray diffraction data were considered, so that it was possible to conclude that the
weight loss occurs even in the absence of oxygen atmosphere through the complete
pyrolysis of the organic precursors. However, the calcination steps in the oxidizing
one contributes to eliminate the thermally more stable intermediates, which improves
the particle morphologies as observed by scanning electron microscopy. The polymer
precursor is markedly composed of agglomerates, but its thermal decomposition
promotes considerable fragmentation at intermediate temperatures, which increases
the specific surface area, already with single spinel phase crystallized. However, above
the temperature of 600 ºC, the particle sintering process is started parallel to the larger
crystallization of the synthetic gahnite phase.
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Número de páginas: 15
- Graciele Vieira Barbosa
- Margarete Soares da Silva
- Armando Cirilo de Souza
- Alberto Adriano Cavalheiro
