Melhoria e Avaliação de Novos meios para Remoção de O2 do Argônio Líquido

• Processo: 24/19403-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Elisabete Moreira Assaf
• Beneficiário: Maria Eduarda Ribeiro
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/07128-7 - Instrumentação avançada para grandes colaborações em Física de Altas Energias: Purificação de LAr e Fotodetecção para o LBNF-DUNE, AP.ESP
• Assunto(s): Otimização Peletização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: material adsorvente | otimização | peletização | Purificação do Argônio líquido | Síntese e caracterização de materiais

Resumo

O estudo dos neutrinos, sua natureza, tipos e interação com a matéria, busca elucidar mistérios fundamentais da física de partículas, bem como a origem e o funcionamento do Universo. Para isso, o uso de gases nobres liquefeitos como alvo para neutrinos exige uma pureza extremamente alta dos líquidos em relação à contaminação por oxigênio (<100 ppt), pois a presença de O¿ em concentração residual pode resultar em uma redução significativa na eficiência de detecção de neutrinos em um LArTPC. Para alcançar esse grau de pureza, o argônio gasoso e/ou líquido é circulado por filtros contendo materiais adsorventes para capturar o oxigênio, com isso filtros e processos inovadores foram desenvolvidos. Apesar dos bons resultados obtidos, diversas dificuldades foram observadas, principalmente no planejamento de produção. Diante disso, este trabalho propõe tornar mais viável a escalabilidade da produção dos pellets de MgCuAl desenvolvidos (material R-LDH, BR102023024694-0) e aumentar a eficiência de adsorção para reduzir o tempo necessário ao bombeamento do argônio líquido através do adsorvente. Para isso, alternativas para melhorar o adsorvente desenvolvido incluem variar a quantidade de cobre na estrutura de MgCuAl, derivada da estrutura de hidrotalcita, para comparação com o material comercial de cobre da BASF (Cu-02265). Adicionalmente, o aprimoramento da etapa de peletização, realizada com o uso de ácido acético como agente peptizante, será conduzido por meio da avaliação da variação na concentração desse agente, bem como da investigação de outros agentes peptizantes, com o intuito de aumentar a porosidade e a resistência mecânica dos pellets. Além disso, os materiais adsorventes sintetizados serão caracterizados por técnicas como difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia por dispersão de elétrons, entre outras.