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Previous issue date: 2004-11 / O dióxido de titânio (TÍO2) é um material cerâmico comumente conhecido como titânia. As duas fases cristalográficas do TiO2 mais comum e importante são anatásio e rutilo. Em muitos casos, seria desejável produzir a fase estável rutilo mas, a maioria dos métodos de síntese a baixas temperaturas produzem predominantemente a fase metaestável anatásio, transformando-se para rutilo apenas quando aquecido próximo de 1000 °C. A calcinação para obtenção da fase rutilo é a etapa mais intensiva em energia do processo industrial de produção do dióxido de titânio pela rota aquosa, respondendo por quase 60% do consumo. Dentro desse estudo experimental uma técnica inovadora envolvendo um pré-tratamento de sonificação em meio ácido foi desenvolvida para alterar a reatividade das partículas visando acelerar a cinética da transformação anatásiorutilo. Análises de microscopia eletrônica de varredura e superfície específica, comprovaram a alteração na textura das partículas e porosidade dos pós. Resultados mostraram ser possível obter 100% de rutilo em temperaturas tão baixa quanto 430 °C com reais possibilidades de economia de tempo e energia durante a etapa de calcinação. O processo desenvolvido também permitiu a estabilização térmica da estrutura de poro da fase estável rutilo. Surpreendentemente, após a calcinação que permitiu a obtenção de 100% da fase rutilo, a titânia manteve a área de superfície tão alta quanto 52m2/g. Foi realizado um pedido de patente no INPI número PI 0403757-0 em 03/09/2004. / Titanium dioxide (Ti02.) is a ceramic material, commonly known as titania. The two more common and important phases of the TiO2 are anatase and rutile. In many cases it
would be desirable to produce the stable rutile phase, but most low temperatures synthesis methods (aqueous route) produces predominantly the metastable anatase phase that reverts to rutile just when heated up to 1000 °C. The calcination for obtaining of the rutile phase is the most intensive by energy demanding step for titanium dioxide manufacture by means of sulphate process responsible for almost 60% of total energy consumption. In this study an innovative technique involving a sonification pre-treatment in acid medium was developed to change the particles reactivity and accelerate the anatase to rutile transformation. Analysis of scanning electron microscopy and surface area measurements checked the alteration in texture and porosity of the powders. Results show to be possible to obtain 100% of the rutile phase at temperatures as low as 430 °C with real possibilities to save time and energy during the calcination stage. The process developed also allowed the thermal stabilization of the pore-structure of the rutile phase. Surprisingly, after the calcination that allowed the obtaining of 100% of the rutile, the titania retained a surface area as high as 52m2/g. A patent requested was submitted to INPI in 03/09/2004, application number PI 0403757-0.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:carpedien.ien.gov.br:ien/1891 |
| Date | 11 1900 |
| Creators | Santos, Jorge Gomes dos, Instituto de Engenharia Nuclear |
| Contributors | Ogasawara, Tsuneharu, Almendra, Ericksson Rocha e, Silva, Flávio Teixeira da, Wildhagen, Glória Regina, Lamy, Carlos Alfredo, Ogasawara, Tsuneharu |
| Publisher | Instituto de Engenharia Nuclear, Programa de Pós-Graduação em Engenharia em Ciências Metalúrgicas e de Materiais, IEN, Brasil, Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional do IEN, instname:Instituto de Engenharia Nuclear, instacron:IEN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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