Obtenção e caracterização de dióxido de estanho nanoestruturado pelo método de síntese contínua por combustão em solução

Continuous Synthesis by Solution Combustion was employed in this work aiming to obtain tin dioxide nanostructured. Basically, a precursor solution is prepared and then be atomized and sprayed into the flame, where its combustion occurs, leading to the formation of particles. This is a recent technique that shows an enormous potential in oxides deposition, mainly by the low cost of equipment and precursors employed. The tin dioxide (SnO2) nanostructured has been widely used in various applications, especially as gas sensors and varistors. In the case of sensors based on semiconducting ceramics, where surface reactions are responsible for the detection of gases, the importance of surface area and particle size is even greater. The preference for a nanostructured material is based on its significant increase in surface area compared to conventional microcrystalline powders and small particle size, which may benefit certain properties such as high electrical conductivity, high thermal stability, mechanical and chemical. In this work, were employed as precursor solution tin chloride dehydrate diluted in anhydrous ethyl alcohol. Were utilized molar ratio chloride/solvent of 0,75 with the purpose of investigate its influence in the microstructure of produced powder. The solution precursor flux was 3 mL/min. Analysis with X-ray diffraction appointed that a solution precursor with molar ratio chloride/solvent of 0,75 leads to crystalline powder with single phase and all peaks are attributed to phase SnO2. Parameters as distance from the flame with atomizer distance from the capture system with the pilot, molar ratio and solution flux doesn t affect the presence of tin dioxide in the produced powder. In the characterization of the obtained powder techniques were used as thermogravimetric (TGA) and thermodiferential analysis (DTA), particle size by laser diffraction (GDL), crystallographic analysis by X-ray diffraction (XRD), morphology by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), specific surface area (BET) and electrical conductivity analysis. The techniques used revealed that the SnO2 exhibits behavior of a semiconductor material, and a potentially promising material for application as varistor and sensor systems for gas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A Síntese Contínua por Combustão em Solução (SCCS) foi empregada na obtenção de pós de dióxido de estanho nanoestruturados. Basicamente, uma solução precursora é preparada, sendo posteriormente atomizada e aspergida na chama, onde ocorre a combustão, levando à formação das partículas. A técnica apresenta um grande potencial na produção de nanopartículas, principalmente pelo baixo custo de insumos e equipamentos. O dióxido de estanho (SnO2) nanoestruturado tem sido amplamente utilizado em diversas aplicações, principalmente como sensores de gás e varistores. No caso dos sensores à base de cerâmicas semicondutoras, em que as reações de superfícies são responsáveis pela detecção dos gases, a importância da área superficial e do tamanho de partículas é ainda maior. A preferência por um material nanoestruturado deve-se ao fato de que essas entidades apresentam alguns pontos fundamentais tais como, o aumento significativo da área superficial comparados aos pós microcristalinos convencionais e o reduzido tamanho de partícula, que pode beneficiar certas propriedades como alta condutividade elétrica, alta estabilidade térmica, mecânica e química. Neste trabalho, foram empregados como solução precursora cloreto de estanho dihidratado diluídos em álcool etílico anidro. Foi utilizada a razão molar cloreto/solvente de 0,75 no intuito de investigar sua influência na microestrutura do material obtido. O fluxo da solução precursora foi de 3 mL/min. A análise por difração de raios X da solução precursora com razão molar cloreto/solvente de 0,75 indicou a obtenção de um pó cristalino e monofásico e todos os picos são atribuídos a fase SnO2. Parâmetros de síntese como distância da chama com o atomizador, distância do sistema de captação com a chama piloto, razão molar e fluxo da solução precursora não afetaram a fase dióxido de estanho no material obtido. Na caracterização do pó obtido, foram utilizadas técnicas como análises termogravimétricas (ATG) e termodiferenciais (ATD), granulometria por difração de laser (GDL), análise cristalográfica por difração de raios X (DRX), morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), medida de área superficial específica (BET) e ensaio de condutividade elétrica. O conjunto de técnicas revelaram que o SnO2 apresenta comportamento de um material semicondutor, sendo um material potencialmente promissor à aplicação como varistor e em sistemas de sensores à gases