Elaboração de nanopartículas de MNFE2O4@y-FE2O3 monodispersas em reator de hidrometalurgia seguida de dispersão em meio coloidal

Abstract

Para a obtenção de nanocoloides magnéticos cujas características viabilizem sua aplicação tecnológica é necessário estabelecer métodos que produzam conjuntos de partículas com baixa polidispersão e de boa morfologia; além de garantir a estabilidade do sistema coloidal. O presente trabalho estabelece o método de coprecipitação hidrotérmica (realizada em reator de hidrometalurgia) como uma rota viável para a elaboração de nanopartículas monodispersas do tipo core/shell MnFe2O4@γ-Fe2O3 numa síntese do tipo poliol, com uma série de vantagens relativas ao uso do reator quando comparado ao método tradicional em sistema aberto. São feitos também breves ensaios comparativos entre os resultados deste método para núcleos à base de ferrita de manganês ou ferrita de cobalto, bem como entre dois diferentes métodos para a obtenção do tamanho médio das partículas. Uma vez estabelecido o método para a elaboração da nanopartícula; foi feito um estudo da influência da temperatura e do tempo reacional em seu tamanho, morfologia e polidispersão. As técnicas utilizadas para caracterização das amostras elaboradas no presente trabalho são: difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (Transmission Electronic Microscopy, TEM), espectroscopia de raios X por dispersão em energia (Energy- Dispersive X-ray Spectroscopy, EDS), dicromatometria e espectroscopia de absorção atômica (Atomic Absorption Spectrocopy, AAS). O método proposto mostrou-se eficaz no sentido de gerar nanopartículas na faixa de tamanho desejada e com baixa polidispersão. Tem-se que para as condições reacionais estudadas, as partículas de ferrita de manganês e ferrita de cobalto apresentam comportamento similar (em tamanho e polidispersão) para as mesmas condições. Para a ferrita de manganês, incrementos na temperatura ou tempo reacionais levam a um aumento no tamanho médio e polidispersão das nanopartículas. Dentre estes fatores, a temperatura apresenta maior impacto do que o tempo reacional.