| Nº Processo: | 859/2005 |
| Título do Projeto: | Desenvolvimento de sensores para gás à base de ferritas nanoestruturadas |
| Responsável: | Profa. Dra. Suzana Nóbrega de Medeiros |
| Equipe: | Profa. Dra. Suzana Nobrega Medeiros Prof. Dr. Andrea Paesano Júnior Prof. Dr. Ivair Aparecido dos Santos Prof. Dr. Jusmar Valentin Bellini |
| Data início (mês/ano): |
2005 -2007 |
| Financiadores: | CNPq- proc 504724/2004-5 - Valor aprovado pelo CNPq R$ 108.710,00 |
| Descrição do Projeto: | DESENVOLVIMENTO DE SENSORES PARA GÁS À BASE DE FERRITAS NANOESTRUTURADAS - PROC 859/05 (edital CNPq CTPETRO/CNPq 17/2004) Nos últimos anos, a política energética nacional, objetivando acelerar o desenvolvimento e minimizar os impactos ambientais, tem como diretriz o aumento da produção nacional de petróleo e o incremento do uso de gás natural. Dessa forma, o controle da poluição atmosférica, detectando-se os gases tóxicos oriundos da combustão do petróleo e seus derivados, e a racionalização do uso do gás natural, é de fundamental importância. A emissão de gases tóxicos é o maior fator de poluição da atmosfera. Uma das principais fontes é a combustão do petróleo e seus derivados. Entre os poluentes doar, os principais gases são o dióxido de nitrogênio (NO2), o monóxido (CO) e o dióxido de enxofre (SO2). Os dois primeiros são provenientes em sua maioria, dos carros a gasolina. O último se origina, em grande parte, das fábricas e da queima do diesel. Na natureza, o gás natural é encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo, frequentemente acompanhado por petróleo, constituindo um reservatório. Ele é composto predominantemente de metano, etano, propano e, em menores proporções, de outros hidrocarbonetos de maior peso molecular, que à temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso. O gás natural apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão. Seu manuseio requer alguns cuidados, pois ele é inodoro, incolor, inflamável e asfixiante quando aspirado em altas concentrações. Para detecção e o monitoramento de gases inflamáveis ou tóxicos, assim como gases produzidos por combustão, oxidação ou decomposição de materiais, tem-se utilizado materiais nanoestruturados a base de metal-óxidos, mistura de óxidos e ferritas, os quais apresentam um aumento significativo da área superficial comparado aos pós microcristalinos convencionais, e o reduzido tamanho de partícula, pode beneficiar certas propriedades ou mesmo modificar o mecanismo de ação dos sensores. Ferrites são óxidos ferrimagnéticos com estrutura cristalina semelhante ao spinel natural MgAl2O4. Se o Al3+ é substituído por Fe3+ e o Mg2+ por um metal divalente M obtemos o ferro-spinel MO.Fe2O3, também chamado ferrita. Suas propriedades magnéticas decorrem da existência de íons magnéticos, como Fe, Ni, Co, Mn ou terras raras, no lugar do Mg ou Al. Sua importância tecnológica está relacionada às aplicações de altas frequências, pois esses materiais não desenvolvem correntes parasitas, que são responsáveis pelo aquecimento e perda de energia nos metais ferromagnéticos. Além disso, ferritas, processadas por métodos químicos (co-precipitação e sol-gel), vêm sendo utilizadas como material para detecção de gases tóxicos. O objetivo do presente trabalho é sintetizar ferritas nanoestruturadas do tipo NiFe2O4, MnFeO4, ZnFe2O4 e CuFe2O4, via moagem de alta energia e caracterizá-las em função de suas propriedades estruturais, térmicas e de transporte, utilizando técnicas de difratometria de raios-x, espectroscopia Mössbauer, micrografia eletrônica de transmissão, análise térmica diferencial e resistência elétrica. Além disso, pretende-se desenvolver sensores resistivos para gases, a base de ferritas nanoestruturadas para detectar gás natural, dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de carbono (CO) e dióxido de enxofre (SO2). Parâmetros como sensibilidade, seletividade, reprodutividade e tempo de vida do sensor serão avaliados, utilizando um sistema para medidas de resistência de sensores a temperatura e atmosfera controlada. Palavras chaves: Nanopartículas. Sensores de gás. Ferritas. |