Nanopartículas de ZnO derivadas de estruturas zeolíticas imidazolato modificados com cobre: síntese e caracterização
Autor: Ieda Paula Rapachi (Currículo Lattes)
Resumo
As estruturas zeolíticas de imidazolato (ZIFs) pertencem à subfamília das estruturas metalorgânicas (MOFs), materiais híbridos porosos que combinam características estruturais de zeólitas e MOFs, resultando em propriedades físicas e químicas únicas, como: elevada área superficial, porosidade, cristalinidade e estabilidade. Em geral, os materiais ZIFs é constituída pela interação entre íons metálicos coordenados com diferentes tipos de ligantes orgânico imidazol, os quais podem ser aplicados no armazenamento e separação de gases de exaustão, reações catalíticas e na produção de energia. Dentre os materiais ZIFs conhecidos, a estrutura ZIF-8 tem despertado crescente interesse cientifico e industrial, em razão de suas propriedades físicas e químicas, que o tornam um material promissor para reações de hidrogenação catalítica de CO2. Além disso, o ZIF-8 pode ser utilizado como material precursor para a obtenção de óxido de zinco (ZnO) a partir da calcinação do ZIF-8, preservando as características estruturais originais dos ZIFs. Neste estudo foi proposto o desenvolvimento de nanopartículas de ZnO a partir da calcinação de ZIF-8 modificado por cobre. A transformação estrutural do ZIF-8 puro e do material modificação com cobre foram investigadas por DRX, MEV, MET, TGA, BET e HR-CS-ASS avaliando os efeitos de calcinação, impregnação e dopagem sobre as propriedades cristalinas e morfológicas do material. Os resultados indicam que a funcionalização com cobre, tanto pelo método de impregnação quanto por dopagem, favorece a formação de nanopartículas de ZnO e de CuO/ZnO após o tratamento térmico do material, resultando em tamanhos de cristalitos reduzidos, com pequenas microdeformação e morfologia esférica, tornando estes materiais promissores para aplicações catalíticas na hidrogenação de CO2.