Transformações Mecanoquímicas de Óxidos Metálicos: Nanopartículas Metálicas Suportadas em Óxidos e Geração de Materiais Defeituosos (2024)
- Authors:
- Autor USP: MENDES, MATTHEUS HENRIQUE MORAIS - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/D.46.2024.tde-15052025-130910
- Subjects: FÍSICO-QUÍMICA; NANOPARTÍCULAS; SÍNTESE QUÍMICA; CATÁLISE
- Keywords: Catálise; Catalys; Mecanoquímica; Mechanochemistry; Nanoparticles; Nanopartículas; Síntese; Synthesis; Vacâncias; Vacancies
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste projeto de mestrado a rota mecanoquímica foi empregada na síntese de materiais de interesse tecnológico (óxidos defeituosos) e catalítico (nanopartículas). Neste contexto, a síntese das nanopartículas será realizada empregando uma rota mecanoquímica de “bottom-up” redução química e sem surfactante. Condições experimentais foram estabelecidas para comparar a intensidade do estresse aplicado aos materiais de Pd NPs suportadas em ZnO e Al₂O₃ usando dois dispositivos de moagem planetário e vibratório vertical. Os materiais passaram por uma sondagem de atividade em reações catalíticas de acoplamento C-C “Suzuki-Miyaura - CrossCoupling”, onde buscou-se comparar a atividade destes materiais. Após esta investigação foi observado a importância da integridade do suporte após a deposição das Pd NPs para a atividade catalítica. Os materiais compostos por ZnO se mostraram mais resistentes frente às condições de moagem, contrário ao Al₂O₃ que se fragmentou consideravelmente quando submetido às mesmas condições. Suportes com maior integridade da partícula para ancorar as nanopartículas de paládio permitem menor encapsulamento destas espécies e maior disponibilidade dos sítios ativos para a atividade catalítica. Outra parte deste mestrado foi dedicada às transformações e geração de defeitos, em especial de oxigênio, em óxidos semicondutores parcialmente redutíveis MoO₃ e WO₃. Os metais de óxido puro (MO) são limitados por conta de suas propriedades intrínsecas. Por esse motivo, a formação de defeitos é importante para se obter novos materiais com propriedades aprimoradas. Isso é realizado modificando a estrutura inicial do óxido, induzindo defeitos estruturais que podem ser geradas por diferentes técnicas.Aqui, por um processo “topdown” o emprego da mecanoquímica foi investigado pelo efeito químico/mecânico na formação de defeitos pontuais, especificamente vacâncias de oxigênio. Esta abordagem também envolveu o uso de dois diferentes dispositivos de moagem (vibração horizontal e planetária) com três meios reacionais diferentes baseadas no uso de agentes redutores (ácido ascórbico e borohidreto de sódio) e sem a presença destes, enfatizando neste último caso apenas o efeito de moagem. Como resultado deste estudo foi observado que o ácido ascórbico, um agente redutor de média força em solução, foi responsável por gerar a maior quantidade de defeitos de oxigênio independente do moinho empregado, demonstrando um possível mecanismo alternativo de redução em reações estritamente sólidas. Outra constatação ocorreu na comparação dos moinhos, onde o vibratório demonstrou maior capacidade de geração de defeitos do que o planetário, sendo este último uma moagem com maior estresse mecânico.
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- Data da defesa: 20.12.2024
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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ABNT
MENDES, Mattheus Henrique Morais. Transformações Mecanoquímicas de Óxidos Metálicos: Nanopartículas Metálicas Suportadas em Óxidos e Geração de Materiais Defeituosos. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-130910/. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Mendes, M. H. M. (2024). Transformações Mecanoquímicas de Óxidos Metálicos: Nanopartículas Metálicas Suportadas em Óxidos e Geração de Materiais Defeituosos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-130910/ -
NLM
Mendes MHM. Transformações Mecanoquímicas de Óxidos Metálicos: Nanopartículas Metálicas Suportadas em Óxidos e Geração de Materiais Defeituosos [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-130910/ -
Vancouver
Mendes MHM. Transformações Mecanoquímicas de Óxidos Metálicos: Nanopartículas Metálicas Suportadas em Óxidos e Geração de Materiais Defeituosos [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-130910/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.46.2024.tde-15052025-130910 (Fonte: oaDOI API)
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