Síntese in situ de zeólita ZSM-5 sobre substratos biomórficos

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.Uma tecnologia desenvolvida recentemente para produzir materiais microcelulares é a fabricação de cerâmicas biomórficas, que é a reprodução das morfologias de madeira por biomodelagem, onde as características estruturais da madeira nativa são mantidas no produto cerâmico. O objetivo deste trabalho é o recobrimento in situ de diferentes substratos biomórficos (Al2O3, TiO2 e SiAlON) com a zeólita ZSM-5. Para conseguir o revestimento in situ, uma síntese hidrotérmica foi usada. A síntese hidrotérmica foi realizada a 150ºC em uma autoclave, variando os tempos de síntese em 72, 96, 120, 144 e 168h. Subseqüentemente a cerâmica foi calcinada a 550ºC durante 5h. Adicionalmente, diversas razões molares de SiO2/Al2O3 (17, 27, 37, 47 e 57) foram testadas para verificar sua influência na cristalização da zeólita. A composição das fases dos produtos cerâmicos foi determinada por difração de raios X. A microestrutura foi caracterizada pelo microscópio eletrônico de varredura, e a área de superfície específica foi determinada por isotermas de adsorção de N2 usando o método de B.E.T. A área de superfície específica aumentou significativamente, até 30 vezes, para todas as amostras, que faz os compósitos de cerâmica-zeólita candidatos potenciais para aplicações catalíticas e tecnologias de adsorção/separação devido a sua porosidade específica e hierárquica, capacidade de peneira molecular e força termomecânica relativamente elevada