RESUMO Nos últimos anos, os resíduos agroindustriais têm ganhado atenção na comunidade científica, como uma nova fonte de pozolana. No Brasil, por exemplo, um dos resíduos gerados pelas atividades agroindustriais provém do capim-elefante que é cultivado como biomassa para a cogeração de energia. Este estudo avaliou o efeito do tratamento com água quente na estrutura cristalina da cinza de capim elefante calcinada em duas temperaturas diferentes (700 e 900°C). Para estudar a estrutura química e a composição das cinzas foram realizadas as análises de fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram que, as cinzas de capim elefante atendem as especificações da norma ASTM C-618, como, o teor mínimo da soma dos óxidos de silício (SiO2), de alumínio (Al2O3) e de ferro (Fe2O3), de 50%, para ser considerado como um material pozolânico. A presença de uma fase amorfa foi identificada em todos os difratogramas. As cinzas calcinadas a 700°C apresentaram menor cristalinidade e o tratamento com água quente diminuiu o tamanho de cristalito, ou seja, o material tornou-se mais amorfo. Entretanto, as cinzas calcinadas a 900°C, apesar de possuir menor teor de K2O, apresentaram maior cristalinidade, sendo menos reativas. Portanto, o tratamento com água quente foi efetivo para a redução do teor de potássio nas cinzas. Como também, contribuiu para reduzir o tamanho de cristalito da sílica das cinzas calcinadas a 700°C, no entanto, o efeito foi contrário para as cinzas calcinadas a 900°C.

ABSTRACT In recent years, agro-industrial residues have focused attention in the scientific community as a new source of pozzolans. In Brazil, for example, one of the wastes generated from agro-industrial activities comes from elephant grass that is cultivated as biomass for energy cogeneration. This study evaluated the effect of hot water treatment on the crystalline structure of elephant grass ashes calcinated in two different temperature (700 and 900°C). To study the chemical structure and the composition of the ashes the X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffractions (XRD) analyses were carried out. The results achieved in the present work shown that, elephant grass ashes meet the ASTM C-618 standard, for the minimum sum content of the silica (SiO2), aluminum (Al2O3) and iron (Fe2O3) oxides, of 50% to be considered as a pozzolanic material. The presence of an amorphous phase has been detected in all XRD patterns. The ashes calcinated at 700°C showed lower crystallinity and the treatment with hot water decreased crystallite size, i.e., the material became more amorphous. On the other hand, the ashes calcinated at 900°C, less reactive, had a lower content of K2O. Therefore, the hot water treatment was effective to reduce the potassium content in the ashes. Additionally, it contributed to reduce the crystallite size of silica in the ash calcinated at 700°C, while the effect is contrary to the ash calcinated at 900°C.

Neste trabalho, nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) cristalino, com um tamanho de cristalito médio (e.g., 8 nm) e área de superfície (e.g., 192 m² g-1) variáveis, foram sintetizadas em fase anatase pura, utilizando H2O2 como agente de redução da taxa de hidrólise dos íons de titânio, em solução de isopropanol (IP) como meio de reação. As nanopartículas de TiO2 foram caracterizadas por meio das técnicas de difratometria de raios X de pó (XRD), espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A alteração dos parâmetros de síntese permitiu o controle do tamanho das nanopartículas e evitou o processo de coalescência. Foi determinada uma dependência entre o número de onda Raman e o tamanho dos nanocristais, o que é bastante útil para uma rápida verificação do tamanho de nanocristais de TiO2.

In this work, crystalline titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with variable average crystallite sizes (e.g., 8 nm) and surface areas (e.g., 192 m² g-1) were synthesized in pure anatase phase using H2O2 to reduce the hydrolysis rate of the titanium ions. An isopropanol (IP) solution was employed as the reaction medium. The TiO2 nanoparticles were characterized by powder X-ray diffraction analysis (XRD), Raman spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM). By changing the synthesis parameters it was possible to control nanoparticle size and avoid the coalescence process. A dependence of the Raman wavenumber on the nanocrystal sizes was determined, which is quite useful for a quick check of the size of TiO2 nanocrystals.