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  • Dominando o design sob medida de nanomateriais de alumínio
    p Imagens de microscopia eletrônica de varredura de gibbsita sintetizada em diferentes valores de pH:(a) 1; (b) 3; (c) 5; (d) 10; (e) 12; e (f) 13,5. Crédito:American Chemical Society

    p Seja para aplicações de energia ou gerenciamento de resíduos nucleares, o processamento industrial do alumínio requer a compreensão de seu comportamento em soluções altamente alcalinas. Processamento de lamas e precipitados (normalmente gibbsita, α-Al (OH) 3 ) a partir dessas soluções é auxiliado pelo controle da forma de partículas minúsculas que são produzidas. Pesquisadores do IDREAM Energy Frontier Research Center, financiado pelo DOE's Office of Science, Ciências Básicas de Energia, desenvolveu uma rota de síntese. Os cientistas conceberam a rota com base em métodos simples, princípios de design racional. Com isso, a equipe produziu nanoplacas de gibbsita altamente uniformes com rendimento ideal. p A gibbsita é um importante minério de alumínio. O minério é processado em escala industrial em aplicações que vão do transporte à transmissão de energia e ao tratamento de resíduos radioativos de alto nível. O processamento típico consome muita energia. O trabalho da equipe fornece uma metodologia que é econômica e mais ecológica do que outras abordagens.

    p Gibbsita (α-Al (OH) 3 ) é um importante material natural e industrial que é usado em uma ampla variedade de aplicações de energia, e é um componente significativo de alguns dos resíduos nucleares de alto nível armazenados em grandes quantidades no local de Hanford, Washington, EUA., e no local do rio Savannah, Carolina do Sul, O processamento desses materiais em escala industrial nos EUA requer uma compreensão de seu comportamento em soluções altamente alcalinas (frequentemente chamadas de licores Bayer); o processamento de pastas e precipitados desses licores é facilitado pelo controle da morfologia de gibbsita nanoparticulada.

    p A equipe do IDREAM desenvolveu uma rota de síntese inorgânica hidrotérmica que se baseia em princípios de design racional, e leva a nanoplacas hexagonais altamente uniformes dentro de uma faixa de diâmetro de plano basal de 200 a 400 nm. A espectroscopia de absorção de raios-x baseada em síncrotron para alumínio e oxigênio revela que a coordenação de alumínio no material ideal é uma geometria octaédrica distorcida com átomos de oxigênio em dois, distâncias discretas do átomo central de alumínio.


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