Estabilização a elevadas temperaturas da fase anatase com partículas submicrométricas de SiO2

Abstract

Este estudo descreve rotas desenvolvidas para obter a estabilidade da fase anatase em temperaturas acima de 900oC, através da mistura via seco de titânia e estabilizantes (quartzo e sílica amorfa), prensagem e tratamento térmico em condições industriais típicas da cerâmica de revestimento. A avaliação das fases obtidas após tratamento térmico foi realizada por difração de raios-X e por microscopia eletrônica de varredura. Em termos de processamento, as composições que revelaram maior estabilidade da fase anatase foram aquelas em que se utilizou uma titânia com maior tamanho de partícula e com dopante quartzo. Após a avaliação dos resultados foram estudados os possíveis mecanismos de formação da fase anatase e como estes foram afetados pela adição dos dopantes. Por fim, propõe-se uma rota para a estabilização da fase anatase a partir das características da titânia, dopantes e tratamento térmico. A obtenção da fase anatase em revestimentos cerâmicos é promissora e está sendo amplamente estudada por diversos pesquisadores devido à propriedade fotocatalítica deste material, capaz de degradar uma grande variedade de poluentes orgânicos tóxicos em substâncias menos inofensivas.<br>

Abstract : This study describes routes developed to obtain the anatase phase stability at temperatures above 900oC, by blending via dried and titania stabilizers (quartz and amorphous silica), pressing and heat treatment in typical industry conditions of ceramic coating. The evaluation of the phase obtained after heat treatment was carried out by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. In terms of processing, the compositions that showed increased stability of anatase, were those which used a titania with higher particle size and with dopant quartz. After the evaluation of the results, we studied the possible mechanisms formation of the anatase phase and how they were affected by the addition of dopants. Finally, a route is proposed for stabilizing the anatase phase from the characteristics of titania, doping and thermal treatment. The anatase phase coatings are being extensively studied by many researchers due to photocatalytic property of the material, capable of degrading a variety of toxic organic pollutants into less harmless substances.