[en] SYNTHESIS, MORPHOLOGICAL CONTROL AND CHARACTERIZATION OF NANOSTRUCTURED TITANATES PRODUCED FROM ILMENITE SAND

[pt] SÍNTESE, CONTROLE MORFOLÓGICO E CARACTERIZAÇÃO DE TITANATOS NANOESTRUTURADOS PRODUZIDOS A PARTIR DE AREIA ILMENÍTICA

[pt] ANTONIO MARIO LEAL MARTINS COSTA

[pt] TITANATO NANOESTRUTURADO

[pt] CONTROLE MORFOLOGICO

[pt] ESPECTROSCOPIA MOSSBAUER

[pt] MICROSCOPIA ELETRONICA DE TRANSMISSAO

[pt] SINTESE HIDROTERMICA ALCALINA

[pt] AREIA ILMENITICA

[pt] Titanatos nanoestruturados contendo Fe em sua estrutura foram produzidos a partir do tratamento hidrotérmico alcalino de areia ilmenítica. Os parâmetros de síntese - concentração da solução de NaOH e temperatura - foram variados com o intuito de explorar as possibilidades morfológicas. Os produtos foram caracterizados via microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, adsorção de nitrogênio, espectroscopia por energia dispersiva de raios X, Mossbauer e de refletância difusa no UV-Visível. Foram observadas a formação de partículas, folhas e fitas, de acordo com os parâmetros de síntese. Estes resultados foram organizados em um diagrama relacionando a morfologia com os parâmetros de síntese, possibilitando a descrição de um controle morfológico. O Fe se apresentou de duas formas após a síntese: uma como partículas de hematita anexadas às folhas e fitas e a outra na forma de íons Fe3mais dentro das estruturas das folhas ocupando sítios de Ti. Isto teve influência direta sobre as propriedades óticas dos produtos, uma vez que os produtos contendo apenas folhasapresentaram uma alta absorção de fótons, enquanto uma diminuição gradativa foi observada com a formação de fitas e segregação do Fe da estrutura. A área superficial específica dos produtos diminui na medida em que as folhas se tornam fitas, fato que associado com os resultados obtidos para as propriedades óticas, tornam as folhas muito atrativas para aplicação como fotocatalisadores.

[en] Nanostructured Fe-titanates were produced via alkaline hydrothermal treatment of ilmenite sand. The synthesis parameters – NaOH solution concentration and temperature – were varied with the aim of exploring the possible morphologies. The produced titanates were characterized via scanning and transmission electron microscopy, nitrogen adsorption, energy dispersive Xray spectroscopy, Mössbauer and diffuse reflectance spectroscopy. Particles, sheets and ribbons were formed, depending on the synthesis parameters. The results were assembled in a morphological diagram linking the morphology with the synthesis parameters revealing the possibility of morphological control. Iron appeared in two different forms, after synthesis: either as hematite particles attached to sheets and ribbons or as Fe3more ions within the structure of the sheets, occupying Ti sites. This fact has direct influence in the product optical properties since the sheets have shown high photon absorption while a gradual decrease was observed with the ribbons formation. The specific surface area of products decreased when the sheets become ribbons. This fact, associated with the results obtained for the optical properties, makes the sheets very attractive as photocatalysts.

SIDNEI PACIORNIK

BOJAN MARINKOVIC

SIDNEI PACIORNIK

MARCOS HENRIQUE DE PINHO MAURICIO

ROBERTO RIBEIRO DE AVILLEZ

BOJAN MARINKOVIC

EDISSON MORGADO JUNIOR

LIDIJA MANCIC

2014-05-23

2013-05-10

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.23001