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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

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Analisador de Superfície

Processo FAPESP 2018/19251-7.
Local de instalação: Centro de Ciência e Tecnologia de Materiais.

Previsão de início de operação: abril/2020

1) Descrição do Equipamento:


Analisador de Superfície Micromeritics ASAP 2020

2) Apresentação:


As propriedades de superfícies são fundamentais para diversas áreas de pesquisas associadas à catálise, cromatografia, deposições em superfícies, nanomateriais, entre outras. Uma das medidas fundamentais em relação a essas superfícies corresponde à área superficial específica e porosidade do material (tamanho, volume e distribuição de tamanho de poros). A magnitude desta área está relacionada diretamente com a reatividade do material. O equipamento, ASAP 2020 terá grande importância nas pesquisas desenvolvidas em materiais.

Os fundamentos da técnica analítica são simples: uma amostra acondicionada em um tubo sob vácuo é resfriada à temperatura criogênica e exposta a um gás de análise sob uma série de pressões controladas com precisão. Com o aumento gradual da pressão, o número de moléculas de gás adsorvido sobre a superfície aumenta, a pressão de equilíbrio é medida e a lei universal dos gases é aplicada para determinar a quantidade de gás adsorvido. À medida que a adsorção continua, a espessura da camada adsorvida aumenta preenchendo os microporos, recobrindo completamente a superfície livre e por último ocupando os poros maiores. O processo deve continuar até o ponto de condensação total do gás de análise. Em seguida o processo de dessorção deve começar no ponto em que a pressão é sistematicamente reduzida resultando na liberação das moléculas adsorvidas. Assim como ocorre no processo de adsorção a quantidade de gás na superfície do sólido é quantificada. Estes dois conjuntos de dados descrevem as isotermas de adsorção e dessorção e produzem Informações sobre as características da superfície e dos poros do material. Análises das formas das isotermas revelam informações sobre as características da superfície e o formato dos poros do material.

O ASAP 2020 totalmente automatizado é uma ferramenta essencial para fornecer medições de área de superfície e porosidade em uma ampla variedade de materiais. O modelo é equipado com 2 estações independentes de tratamento de amostras e uma estação de análise, que funcionam simultaneamente, um medidor específico de pressão de saturação, que produz leitura de Po nas mesmas condições da medida de adsorção, seis entradas de gás de análise e uma entrada de gás Hélio para medida do volume vazio do tubo da amostra e sistemas de vácuo independentes para análise e tratamento simultâneo da amostra. Entre as técnicas disponíveis estão área de superfície BET, isotermas de adsorção e dessorção, área de superfície de Langmuir, volume total de poros, área e volume de mesoporos BJH.

O equipamento será instalado no laboratório de caracterização física de materiais, que faz pesquisas com materiais mesoposos para diferentes aplicações e prestação de serviços de análises para o IPEN e também comunidade externa . A pesquisadora responsável pelo laboratório é Dra. Ivana Conte Cosentino.

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