ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Análise Quantitativa por Rietveld de TiO2 Suportado em duas Argilas Cauliníticas Naturais Tratadas a 700 °C Visando Aplicação Fotocatalítica
AUTORES: SALEIRO, G.T. (UENF) ; CARDOSO, S.L. (UENF) ; TOLEDO, R. (UENF)
RESUMO: O dióxido de titânio pode ser encontrado comercialmente nas formas anatásio e rutilo, sendo a forma anatásio a mais fotoativa. Quando submetido a temperaturas elevadas (a partir de 400 °C), o TiO2 apresenta mudança de fase estrutural: indo da mais fotoativa para a menos fotoativa. O uso de argila como suporte em fotocatalisadores é uma boa alternativa devido ao baixo custo e facilidade de moldagem. Neste trabalho, as transformações de fases cristalinas de duas amostras cauliníticas naturais da região Norte Fluminense com adição de 23 % de TiO2, foram identificadas por difração de raios X, bem como quantificadas pelo método de Rietveld, visando aplicações futuras em fotocatálise.
PALAVRAS CHAVES: rutilo, anatásio, fotocatalisador.
INTRODUÇÃO: O dióxido de titânio é fotoestável, barato, não tóxico e favorece através da oxidação direta e indireta, mecanismos da mineralização total de compostos orgânicos, considerados de risco para o meio ambiente; pode ser encontrado nas formas anatásio e rutilo, ambas têm estrutura tetragonal, sendo a forma anatásio a mais fotoativa[1].
A cerâmica pode ser uma excelente alternativa como suporte para fotocatalisadores em função da sua porosidade e permeabilidade, aliadas às características da argila, sua matéria-prima básica que apresenta baixo custo, grande área superficial, forte adesão, e fácil moldagem[2-3].
Este trabalho está inicialmente voltado à caracterização por difração de raios-X e análise quantitativa das fases cristalinas pelo método de Rietveld, do dióxido de titânio com concentração de 23%, suportado em duas diferentes argilas, tratadas termicamente a 700°C. As perspectivas futuras são de testar a eficiência destes fotocatalisadores em reações de fotooxidação de hidrocarbonetos.
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras foram preparadas utilizando-se 2 argilas cauliníticas do Norte Fluminense (A1 e A2). Cada tipo de argila foi misturado a uma concentração de 23 % de TiO2. O material resultante da mistura foi homogeneizado e moldado em pequenos cilindros de 10mm de comprimento por 3 mm de diâmetro. Foram tratados termicamente a 700 °C em forno resistivo programável. Posteriormente foram destorroados, peneirados e analisados por DRX (Co, 40 kV / 30 mA) e quantificados pelo método de Rieltveld utilizando o programa GSAS.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As Figuras 1 e 2 mostram comparações de difratogramas de amostras tratadas a 700 °C. A Figura 1 apresenta o comportamento do dióxido de titânio puro e suportado em duas cerâmicas cauliníticas: uma com maior teor de ferro - A1 (13,6 % Fe2O3) e outra com menor teor de ferro - A2 (6,4 % Fe2O3). A Figura 2 ilustra o método de Rietveld, aplicado à amostra A1, com o objetivo de quantificar as fases de TiO2 formadas.
CONCLUSÕES: Pelas análises de DRX, as amostras A1C3 e A2C3 (com adição de 23 % de TiO2), queimadas a 700 °C, revelaram a forma mais fotoativa do dióxido de titânio, onde a amostra A1 apresentou 32,4 % de anatásio e 10,7 % de rutilo da fração cristalina total da amostra. Por outro lado, a amostra pura de TiO2, a 700 °C formou mais rutilo do que as amostras suportadas, indicando a possibilidade destas cerâmicas serem bons suportes para o catalisador fotoativo.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos o apoio do CNPq e da FAPERJ.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] Dutta, H.; Sahu, P.; S.K. e De, M.: Mat. Chem. Phys. 2003, 77, 153.
[2] Pozzo, R.L; Baltanás, M. A; Cassano, A.E.: Catalysis Today. 1997, 39, 219.
[3] Chatterjee, D. Mahata, A.: Catalysis Comm.2001, 1,1.
