Proposta de síntese ecológica de Ferritas de Cobalto via Sol-Gel Modificada utilizando mucilagem de chia (Salvia hispanica L.)

Abstract

Diante do avanço tecnológico e da necessidade crescente por materiais inovadores, que integrem desempenho técnico e práticas ecologicamente corretas, surge uma demanda por métodos que minimizem o impacto ambiental. Esta busca envolve a exploração de rotas de síntese alternativas que recorrem ao uso de precursores sustentáveis e renováveis, substituindo os processos convencionais baseados em reagentes químicos com elevada toxicidade. Nesse contexto, o desafio reside em conciliar inovação tecnológica e sustentabilidade, de modo a maximizar o desempenho dos materiais e garantir a integridade ecológica, assegurando um processo produtivo seguro, eficiente e ambientalmente responsável. Assim, o presente trabalho se propõe a contribuir na área a partir de sínteses de ferritas utilizando o método sol-gel modificado, com objetivo de avaliar a influência de precursores biopoliméricos na formação das fases cristalinas e propriedades dielétricas. A síntese incluiu o uso de mucilagens de sementes de chia (Salvia hispânica L.) como agentes reticulantes. A metodologia explorou a utilização da mucilagem tanto em sua forma integral quanto com separação das sementes, com e sem adição de ácido cítrico como agente complexante, a fim de compreender seus efeitos sobre as formações de fases cristalinas, morfologia e propriedades dielétricas dos materiais obtidos. Foram propostas duas concentrações de mucilagem de chia (2% e 4%) em conjunto com a proporção de chia:precursores para produção de 1 g e 2 g de ferrita de cobalto, além da inserção de ácido cítrico na metade das amostras. As amostras foram calcinadas a 850 °C durante 3 h, com rampa de 2 °C/min. Realizou-se caracterizações estruturais por Difratomeria de Raios-X (DRX) com refinamento Rietveld para análise de fases formadas, sendo observada contribuição do ácido cítrico na cristalinidade e controle morfológico das partículas. Em seguida, as amostras foram sinterizadas nas mesmas condições da calcinação após aplicação de pressão uniaxial para formação de pastilhas. A caracterização dielétrica das pastilhas se deu por meio da técnica de sonda coaxial, na faixa de 0,2 a 8,0 GHz, e resultados sugerem correlação entre a presença de fases amorfas nas amostras e o comportamento dielétrico observado. Os resultados indicam o potencial dos materiais desenvolvidos para a aplicação em dispositivos de comunicação, demonstrando que a rota proposta é eficaz na obtenção de materiais com propriedades controláveis.