Dissertação de Mestrado #699 – João Alves de Oliveira Neto – 04/07/2023

Atualmente, há uma busca constante por novos materiais funcionais a fim de atender às demandas da sociedade nos mais variados campos. No entanto, adjacente a isto há a preocupação com a redução dos impactos ambientais causados pelos seres humanos e a sustentabilidade dos processos. Nesse contexto, Redes Metalorgânicas (MOFs) têm despertado grande interesse na comunidade científica devido à sua diversidade de aplicações entre as quais destacam-se adsorção e absorção de gases. MOFs são construídas a partir de íons ou clusters metálicos ligados a ligantes orgânicos, formando estruturas porosas rígidas estáveis. Este trabalho possui como foco a produção, caracterização estrutural e morfológica de filmes baseados em redes metalorgânicas conhecidas por MOF-74, que apresentam poro 1D infinito em forma de favo de mel. A MOF-74 é um material altamente versátil para aplicações em sensoriamento de gases do efeito estufa, armazenamento seletivo de gases, transporte de fármacos e catálise devido a flexibilidade na escolha de metais e ligantes, tamanho dos poros e possibilidade de funcionalização química. Sintetizamos filmes policristalinos de Me-MOF-74 Me= (Zn, Co, Ni, Mg) crescidos por método solvotérmico, sob vidro condutor revestido de Óxido de Estanho dopado com Flúor (FTO, SnO2:F) e comprovamos sua obtenção utilizando técnicas de difração de raio X convencional θ-2θ (DRX) pela presença dos picos característicos desses materiais nos difratrogramas. Os parâmetros cristalográficos obtidos para os filmes são a=b≈26Å c≈ 6.8Å, α=β=90o e γ=120o (simetria R3 ̅) e são condizentes com a literatura. O filme Ni-MOF-74 sobre FTO produzido usando solução mista de DMF: H2O: EtOH (1:1:1 vol) contendo (0,29mmol) de ácido 2,5 dihidroxitereftálico e (1,2 mmol) de nitrato de níquel hexahidratado, em autoclave mantido a 120oC por 20h, apresentou a melhor aderência ao substrato, uniformidade e conectividade de crescimento das partículas que o formam e foi selecionado para ser investigado pormenorizadamente variando parâmetros como: temperatura, concentração dos reagentes e o tempo de síntese. Todos filmes de Ni-MOF-74 produzidos tiveram parâmetros cristalinos determinados com ajuda de experimentos de difração de raio X em ângulo rasante (GIXRD) e a morfologia investigada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). De maneira geral, observamos novamente parâmetros estruturais próximos a literatura, porém, grande variação no formato e tamanho de partículas em função dos parâmetros escolhidos para a síntese.
Palavras Chave: Difração de raio X, Redes Metalôrganicas, Caracterização Estrutural, Caracterização Morfológica.