Síntese de óxidos mistos SiO2 /Mn xOy para aplicação na reação de redução de O2

Abstract

Os óxidos mistos SiO2/MxOy obtidos pelo processo sol-gel, designados de compósitos, normalmente aliam as propriedades mecânicas e químicas da sílica gel com as propriedades químicas do óxido metálico (MxOy), apresentando propriedades tais como: elevado grau de dispersão e homogeneidade das partículas do óxido metálico na matriz de sílica, assim como elevada resistência mecânica e química. O objetivo deste trabalho foi o de preparar e caracterizar materiais do sistema SiO2/Mn xOy, obtidos pelo processo sol-gel, utilizando diferentes concentrações dos precursores de Mn (II), acetato ou nitrato. A técnica de fluorescência de raios X (FRX) mostrou que a concentração do óxido metálico nos materiais é dependente do precursor utilizado e da sua concentração no meio reacional, variando de 9,4% até 20,9% em massa. A maior concentração de óxido de manganês foi obtida quando se utilizou como precursor o (CH3CO2)2Mn.4H2O. Os espectros de infravermelho indicam que a rede de SiO2 é pouco perturbada pelo aumento da quantidade de óxido de manganês, sugerindo que o Mn xOy está disperso na superfície da matriz de sílica. Os difratogramas de raiosX (DRX) mostram que os materiais apresentam baixa cristalinidade. No entanto, observa-se uma mudança no DRX em 2θ = 35,7º quando o material é aquecido a 400 0C, provavelmente devido à formação de cristalitos de Mn3O4. O método de síntese proposto para os materiais SiO2/Mn xOy é reprodutível. A aplicação destes materiais como eletrodos para a redução de O2 foi avaliada e observou-se que a atividade eletrocatalítica desses materiais pode ser aumentada através do seu aquecimento a 400 0C.