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Acesso aberto (Open Access)
Reforço superficial em alumínio fundido por nanotubos de carbono via tratamento de solubilização
(Universidade Federal do Pará, 2021-10-14) BRITO, Paulo Roberto de Oliveira; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637
Os nanotubos de carbono (NTCs) merecem destaque, pois reforçam a matriz metálica, devido às propriedades mecânicas, como o módulo Young de ~ 1,0 TPa. Para melhorar a superfície do alumínio comercialmente puro, nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPMs) foram incorporados à superfície do alumínio com tratamento térmico por solubilização sólida, a fim de melhorar as propriedades superficiais do alumínio. As amostras de alumínio foram submetidas ao atacadas quimicamente com o reagente Keller, por um tempo de 30, 60 e 120 segundos, e logo após foi realizada a avaliação da rugosidade, e em seguida foram colocadas em um recipiente contendo NTCs, sendo submetidas a uma temperatura de 640°C por uma hora. Posteriormente foi avaliada a morfologia no microscópio eletrônico de varredura, onde foi observado um agregado de NTCs, foi realizado o DRX para avaliar a adição dos NTC na matriz, e o Espectro Raman que avaliou a transferência de carga para a matriz. Para avaliar o resultado da incorporação dos NTCs na matriz foi realizada a microdureza. Os resultados obtidos mostram que a incorporação de NTCs na matriz de alumínio aumentou a dureza em aproximadamente 20% da superfície, em comparação com a amostra de controle. O processo de incorporação de NTCs na matriz de alumínio por solubilização é uma alternativa promissora, simples e econômica para melhorar a durabilidade da superfície do alumínio.
Acesso aberto (Open Access)
Transformação de minérios e rejeitos de óxidos de Mn da região Amazônica em nanomateriais com estrutura Lamelar (OL-1).
(Universidade Federal do Pará, 2012-03-09) FIGUEIRA, Bruno Apolo Miranda; POLMANN, Herbert; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; 7501959623721607
O presente trabalho representa um estudo pioneiro de síntese de óxidos de Mn baseados em materiais com propriedades controladas (estrutura em camada) a partir de novas fontes de Mn: os minérios e rejeitos de óxidos de Mn da Região Amazônica. A primeira parte da pesquisa consistiu na caracterização química e mineralógica dos minerais K-birnessita, K-hollandita e Ba-hollandita, isolados por micropreparação de minérios das minas do Azul (Carajás), Urucum (Mato Grosso do Sul) e Apuí (Amazonas, área em fase de prospecção). Na segunda parte do estudo, amostras de minério da antiga mina de Serra do Navio (Amapá) e rejeitos da Bacia do Azul (Carajás) foram empregadas para a obtenção de um composto similar a Kbirnessita (K-OL). Os estudos preliminares de caracterização das matérias primas indicaram a presença das fases nsutita e manganita para o minério, enquanto que para os rejeitos, foram identificadas: caulinita, gibbsita, quartzo, hematita, rutilo, todorokita, pirolusita e Kbirnessita. Os materiais de partida foram transformados para a fase Mn2O3 (a 550 ºC), que após tratamento hidrotermal com 7,5 mol/L de KOH (15 mL) por 4,5 dias, foi convertida para o composto lamelar com cátions K+ no espaço interlamelar. Os produtos finais apresentaram propriedades semelhantes aos produtos lamelares obtidos por reagentes comerciais descritos na literatura. K-birnessita sintetizada a partir do minério apresentou estabilidade acima de 500 ºC. A 650 ºC, a fase lamelar sofreu um processo de tunelamento e foi transformada para KOMS-2, que possui estrutura tipo K-hollandita (criptomelana). K-birnessita obtida a partir dos rejeitos não sofreu tunelamento, mas manteve a estrutura estável acima de 800 ºC. Bandas de estiramento das ligações Mn-O dos octaedros MnO6 foram caracterizadas por espectroscopia Raman e Infravermelho. Na terceira e última parte, o processo de síntese de Na-birnessita (Na-OL), partindo-se dos minérios da Mina do Azul foi avaliado. Inicialmente, os minérios de óxidos de Mn contendo criptomelana, vernadita, nsutita e pirolusita foram transformados em uma única fase, hausmannita (Mn3O4), a temperatura de 1000 ºC. Através do tratamento hidrotermal de Mn3O4 com NaOH, variando-se o tempo, um composto com propriedades similares a Na-OL (Na-birnessita) foi sintetizado. Para alcançar as condições ideais de síntese foram utilizados 0,05 g de Mn3O4; 5,5 mol.L-1 de NaOH (30 mL); 170 ºC e 5,5 dias. O produto lamelar possui excelente grau de cristalinidade, estabilidade termal acima de 650 ºC e morfologia em placas. Imagens (nanobelt) com tamanho de cristalito de 200 nm.