Título

SÍNTESE DE COMPÓSITOS NANOESTRUTURADOS DE ÓXIDOS DE MAGNÉSIO E NÍQUEL METÁLICO

SYNTHESIS OF NANOSTRUCTURED MAGNESIUM OXIDE AND METALLIC NICKEL COMPOSITES

Autoria

Bretz, Gustavo Melo; Negreiros, Bruno Batista de; Avillez, Roberto Ribeiro de; Jardim, Paula Mendes

DOI

10.5151/2594-5327-16179

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Resumo

Esta pesquisa foi motivada para produzir um catalisador apropriado para a trirreforma do metano usando o óxido de magnésio como substrato para uma camada de níquel metálico. Soluções de álcool polivinílico foram misturadas com soluções aquosas de nitratos de magnésio e de níquel, homogeneizadas e aquecidas até a formação de um material semi-sólido. Seguiram-se tratamentos térmicos para a decomposição dos compostos contendo nitrogênio, a cristalização dos óxidos nanoestruturados e a formação do níquel metálico. Temperatura e tempo foram variados entre 400°e 1.000°C e 15 min a 180 min com o objetivo de estudar a cinética da síntese. O material foi posteriormente analisado por difração de raios X, microscopias eletrônica de varredura e de transmissão e área superficial por BET. As fases formadas foram (Mg,Ni)O, NiO e Ni (metálico). Os resultados de difração confirmam a possibilidade de formar o níquel metálico nanocristalino misturado com uma matriz de óxido de magnésio, com tamanho de cristalito entre 5,1 nm e 36 nm, e um resíduo nanocristalino de NiO. A área superficial dos óxidos decresce com o aumento da temperatura de tratamento térmico. A microscopia eletrônica de varredura mostrou uma grande quantidade de vazios.

 

This research was motivated to produce a catalytic material appropriate to the tri- reform of methane using magnesium oxide as a substrate to metallic nickel. Solutions of polyvinyl alcohol mixed with aqueous solutions of magnesium and nickel nitrates were homogenized by constant stirring and heated until a semi-solid material was formed. Further heat treatments were used to liberate the nitrogen oxide and to crystallize the nanostructured oxides and form the metallic nickel. To study the kinetics of the reaction, the heat treatment time and temperature were changed between 400° e 1000°C e 15 a 180 min. The material was analyzed by x ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy and surface area by BET. (Mg,Ni)O, NiO and metallic Ni were the formed phases. The results show the possibility of formation of a composite with magnesium oxide matrix with distributed metallic nickel and NiO residue. The MgO crystallite size range from 5.1 to 36 nm. The surface area of the oxide decreased for the higher heat treating temperatures. Scanning electron microscopy showed a larger amount of empty regions.

Palavras-chave

Óxido de magnésio; Compósito nanoestruturado; Síntese.

Magnesium oxide; Nanostructured composite; Synthesis.