Adsorção de CO2 na superfície de nanopartículas de ZnO e sua relação com a entalpia de superfície e estabilidade de tamanho

Resumo

A compreensão do crescimento de partículas durante a nanosíntese vem sendo feita através de conceitos baseados na difusão das espécies que compõem os materiais. É indiscutível que a difusão é uma parte importante dos fenômenos de crescimento, mas certamente não é a única. O entendimento das diferentes contribuições é uma das chaves mestras para a obtenção de nanomateriais estáveis. O papel das superfícies e interfaces no processo de crescimento de partículas e grãos tem sido muito pouco explorado devido à grande dificuldade da sua análise química e também da própria determinação de sua energia. A aferição da energia de superfície de nanopartículas e nanogrãos só é possível até agora através de medidas diretas do calor de dissolução. Atualmente existe um único tipo de calorímetro no mundo capaz de realizar medidas de calor de dissolução e custa mais de um milhão de dólares. Contudo, a simples medida do calor de dissolução não é suficiente para a correta determinação da energia de superfície de um pó nanométrico. Vários fatores podem ter influência direta na correta determinação da energia de superfície, e dentre eles pode-se enfatizar: a formação de contornos de grãos ou pescoços entre as partículas, a segregação de aditivos ou de impurezas nas superfícies e interfaces e a adsorção de gases nas superfícies. A principal justificativa deste projeto é a possibilidade de conhecer e ter contato com uma nova técnica de caracterização que permita a obtenção da energia de superfície de nanopós utilizando-se da técnica de calorimetria de dissolução que é única no mundo e, por isso, inexistente no Brasil, e dentro de um grupo de reconhecimento internacional. A intenção final é ter um sistema semelhante no Brasil. Para isso, pretende-se obter materiais nanométricos através de síntese química e sua caracterização completa para, posteriormente, determinar-se a energia de superfície e verificar sua relação com a estabilidade de nanopartículas e nanogrãos com relação à atmosfera de síntese, principalmente de CO2. (AU)