Desenvolvimento de nanocompósitos monolíticos a partir de polímeros derivados de cerâmicas com estrutura micro/mesoporosa para aplicações em campos relacionados à energia

Abstract

A produção de cerâmica porosa a partir de polímeros pré-cerâmicos traz diversas vantagens devido à relativa simplicidade de processamento desses materiais. Além disso, a rota PDC (Polymer Derived Ceramic route), propicia outros aspectos positivos como o maior controle da porosidade e da composição final da cerâmica obtida. Outras vantagens incluem as propriedades poliméricas únicas como plasticidade, solubilidade de CO2 e a solubilidade de precursores cerâmicos em solventes orgânicos. Existe uma grande variedade de estratégias para a produção de materiais porosos utilizando a rota PDC, técnicas como prensagem a quente ou a frio, injeção, extrusão, eletrofiação, impressão 3D, entre outras, que não podem ser utilizadas em rotas 2 convencionais de produção cerâmica. Tais estratégias resultam em propriedades exclusivas: alta permeabilidade, estabilidade química a à oxidação, resistência a corrosão e, neste caso em específico, a possibilidade de obter altas áreas superficiais, condição necessária para a fabricação de catalisadores para aplicações em energia limpa. Alguns dos processos que empregam cerâmicas porosas são: filtração (partículas sólidas de metais fundidos, água, gás quente), absorção, membranas (para processos de separação), materiais de estrutura leve, bio-implantes porosos, suportes de catalisador, sensores (umidade, temperatura, gases), etc. Neste trabalho, no entanto, objetivou-se a obtenção de uma camada cerâmica de Carbeto de Silício (SiC) mesoporosa (poros entre 2 e 50 nm), depositada pela técnica de dip-coating em um suporte macroporoso, a fim de avaliar a viabilidade da rota PDC na obtenção de materiais avançados para posterior aplicação em processos de obtenção de energia limpa.