65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 1. Físico-Química

ANÁLISE TÉRMICA DO PRECURSOR DO ALUMINATO DE ESTRÔNCIO

Sayonara Emmanuela Santos de Jesus Lima - Depto. de Ciências Exatas e Tecnológicas – UESC Maria Elvira Barros Rêgo Bello - Profa. Dra./Orientadora - Depto. de Ciências Exatas e Tecnológicas – UESC Paulo Neilson Marques dos Anjos - Prof. Dr./Orientador – Depto. de Ciências Exatas e Tecnológicas – UESC

INTRODUÇÃO:

A nanotecnologia é uma área da ciência que estuda os materiais em escala nanométrica, uma vez que nessa escala esses materiais exibem um comportamento otimizado ou até mesmo diferenciado em relação aos mesmos materiais em escala macroscópica, tornando-se alvo de grandes pesquisas no âmbito nacional e internacional. Devido a grande aplicabilidade, esses materiais nanométricos com características fosforescentes vêm se tornando presente em grandes pesquisas. Os aluminatos e silicatos apresentam propriedades de fosforescência de longa duração superiores aos dos sulfetos de zinco, o que vem atraindo o interesse por esses materiais e aumentando as suas aplicações. As análises térmicas nos permitem observar as possíveis variações das propriedades físicas e químicas de um dado material em função da temperatura. A termogravimetria (TG) consiste em uma técnica que estuda a variação da massa (perda ou ganho de massa) de uma determinada amostra em função da variação de temperatura com o tempo. Já na análise térmica diferencial (DTA), a temperatura da amostra é comparada a uma referência inerte através de uma variação de temperatura a taxa constante, à medida que ocorre uma variação é sinal que está ocorrendo processos endotérmicos ou exotérmicos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Em virtude desses materiais em escala nanométrica apresentarem uma otimização em algumas propriedades não observadas em escalas macroscópicas há um grande interesse no estudo dos mesmos. Nesse sentido o objetivo do trabalho foi sintetizar precursores do aluminato de estrôncio através da evaporação do PVA (poli álcool vinílico) e fazer uma análise térmica dos respectivos precursores.

MÉTODOS:

Para o presente trabalho foi utilizada a metodologia que pode ser chamada de método sol-gel modificado ou até mesmo por evaporação de PVA. Primeiramente, os reagentes utilizados para a preparação do aluminato de estrôncio (SrAl2O4) foram nitrato de alumínio nanoidratado Al(NO3)3, nitrato de estrôncio Sr(NO3)2 diidratado e poli álcool vinilico (PVA). Para tal procedimento quantidades estequiométricas dos respectivos nitratos foram pesadas. Dessa forma, os nitratos foram pesados e adicionados a uma pequena quantidade de água destilada e dissolvidos, em seguida, os mesmos foram misturadas a um béquer com solução de PVA e água destilada. Após tal procedimento, o béquer contendo os reagentes foi colocado em uma chapa de aquecimento, e sob agitação. Com o aquecimento a água foi evaporada formando assim uma massa viscosa que foi colocada na estufa. As amostras foram analisadas por termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA).

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Para o presente trabalho foram feitos três precursores que foram analisados por termogravimetria e análise térmica diferencial. Nesse sentido, para a primeira amostra observou-se um pico endotérmico acompanhado da perda de massa na curva do TG em torno de 100°C, em torno de 600°C foi visível outro pico endotérmico, que corresponde à decomposição do material orgânico e, de possivelmente a formação do óxido. Em torno de 900°C é visível um pico exotérmico que se encontra acompanhado por uma perda de massa mostrada na curva do TG. Os mesmos picos são observados na segunda amostra, entretanto de forma menos acentuada em relação à primeira amostra, isso deve está relacionado com a quantidade de reagentes utilizados, já que para a preparação da mesma, foi dobrada a quantidade de reagentes, porém mantendo a estequiometria, o que leva a uma maior retenção da água na amostra, o que por consequência leva a uma menor propagação dos picos. Para a terceira amostra os picos se mostraram de forma intermediária às duas primeiras citadas anteriormente, entretanto foi observada uma particularidade na mesma, no final do processo a curva passa a decair, o que implica no fim do processo exotérmico.

CONCLUSÕES:

Dessa forma, de acordo com os resultados obtidos e analisados, o que se pode concluir é que para o primeiro pico observado em ambas às amostras em torno de 100°C o mesmo deve estar relacionado com a perda de água adsorvida (umidade) nas amostras, ainda nesse sentido o pico observado em torno de 600°C em ambas as amostras deve estar relacionado à decomposição do material orgânico e, de possivelmente a formação do óxido, já em torno de 900°C foi observados em ambas as amostras outro pico e uma hipótese para essa liberação de calor seria o início das fases cristalinas ou até mesmo da estabilização das fases do óxido. A particularidade encontrada na terceira amostra pode ser referente à estabilização das transições de fases que estariam ocorrendo no material. Desse modo, de acordo com os resultados foi possível sintetizar o precursor do aluminato de estrôncio e através das análises feitas foi possível observar uma similaridade entre ambas às amostras preparadas.

Palavras-chave: Sol-gel modificado, PVA, Comportamento térmico.