DATA GROUP 4 — LIQUID PROCESSING AND PARAMETERS

Este trabalho propôs uma metodologia inovadora na síntese de eletrocatalisadores para reações de oxidação do metanol e etanol, em escala nanométrica, a partir de um mineral de base, a columbita/tantalita. Esta inovação permitiu agregar valor a essa matéria prima, possibilitando o desenvolvimento de novos materiais e contribuindo, dessa forma, para revitalização e aproveitamento do setor mineral disponível no Rio Grande do Norte e/ou Brasil, onde se encontra a maior reserva mundial. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, pode-se concluir:

 O planejamento experimental do tratamento da columbita/tantalita foi realizado de forma eficaz através da sua fusão com o bissulfato de potássio, que se mostrou eficiente em solução de HCl P.A. a quente, apresentando pureza (99 a 100%) compatíveis aos produtos comerciais.

 A partir da matéria prima purificada, obtida em forma de óxido misto de nióbio e tântalo, foi possível realizar a dopagem com cobalto, cobre e níquel a 10% em massa e, por conseguinte, realizar o tratamento térmico desses óxidos puros e com os dopados a diferentes temperaturas (110, 400 e 600 ºC) e obter partículas nanométricas.

 Perante o mineral tratado, foi possível sintetizar o precursor misto de nióbio e tântalo nanoestruturado com fórmula química [(NH4)3(Nb(1- x)Tax)O(C2O4)3.nH2O], denominado de tris(oxalato)oxiniobio-tantalato de amônio

hidratado.

 A partir do precursor misto de nióbio e tântalo, foi possível realizar a dopagem com cobalto, cobre e níquel a 10% em massa e, por conseguinte, realizar o tratamento térmico desses precursores puros e com os dopados a diferentes temperaturas (110, 400 e 600 ºC) e obter partículas nanométricas.

 As análises físicas revelaram que o minério foi purificado 100%; dos 24 eletrocatalisadores sintetizados, 23 possuem estruturas amorfas e apenas 1 cristalina com estrutura tetragonal, ortorrômbica e triclínica.

 Para o tratamento térmico há uma elevada perda de massa dos precursores (76,60%) e ambos os produtos, em geral, apresentam partículas que prevalecem em formatos irregulares e aglomerados de tamanhos variados, com média de partículas em 31,81 nanômetros.

 A análise elétrica revelou que estes materiais são excelentes condutores, superando em até duas ordens de grandeza o eletrodo de ouro nas reações de oxidação do metanol e etanol.

 Dentre os catalisadores mistos sintetizados durante os processos, os que apresentaram melhores resultados foram obtidos diante a dopagem com o cobre, seguidos do níquel, depois os puros e por último os dopados com cobalto.

 O caráter inovador na síntese dos eletrocatalisadores misto de nióbio e tântalo nanoestruturados puros e dopados com cobalto, cobre e níquel a partir da columbita/tantalita, reflete em um maior custo/benefício na geração de energia a nível mundial, sendo utilizada esta tecnologia para agregar valores comerciais aos nossos recursos minerais.

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