Estudo, preparo e caracterização de nanocompósitos porosos de Diatomita/Nb2O5/TiO2 para o tratamento de água contaminada
Diatomita. Dióxido de titânio. Pentóxido de nióbio. Filtração
A necessidade emergente de métodos para o tratamento de água mais eficientes, a fim de remediar a escassez desse recurso natural limitado, tem se tornado uma problemática além do caráter científico: abrange questões éticas, econômicas e sociais. O avanço do entendimento sobre os mecanismos de filtração e tratamento de água contaminada pelos compósitos de matriz porosa, como a diatomita, estimulou o desenvolvimento deste trabalho. Neste estudo, o pó cerâmico de diatomita branca foi utilizado para a fabricação de compósitos porosos incorporados por partículas submicrométricas de pentóxido de nióbio e nanopartículas de dióxido de titânio, através da técnica de conformação por Tape Casting: originando 4 fitas cerâmico-poliméricas de composições distintas. Por fim, laminados de seis camadas foram termoprensados, calcinados e sinterizados. Os pós cerâmicos foram avaliados por particulometria por difração de laser, microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (MEV-FEG), difração de raios-x (DRX) e fluorescência de raios-x (FRX). O comportamento térmico das fitas foi determinado por análise termogravimétrica (TG). Almejando verificar o efeito da rota de obtenção utilizada nas características morfológicas, na composição de fases cristalinas e na resistência à flexão, os compósitos sinterizados, denominados de pastilhas, foram caracterizados por DRX, MEV- FEG e por ensaio de flexão de três pontos. Foi possível constatar, portanto, a eficiência da rota de produção na obtenção de compósitos porosos sinterizados a 1200 ºC de caráter monolítico. Ademais, as estruturas cristalinas e composição de fases final foi determinado, observando-se a evolução da cristalinidade das partículas de diatomita e o impacto composicional na transformação de fases do dióxido de titânio. O ensaio de flexão permitiu a avaliação do comportamento mecânico das pastilhas em função da composição utilizada, verificando sua adequação para a aplicação como filtro cerâmico.