Aluminas de transição
Corundum (α-Al2O3) é a fase mais estável e comum da alumina. É o produto final da calcinação de hidróxidos ou oxihidróxidos de alumínio a temperaturas acima de 1273 K, que podem variar com o precursor. Esta transformação dos hidratos de alumínio ao produto final óxido não é direta e uma série de fases intermediárias podem ser detectadas para cada combinação de composto de partida e tratamento térmico. As fases intermediárias (η, γ, χ, δ, κ e θ) são chamadas aluminas de transição e a sua presença é resultado da eliminação de água durante o aquecimento dos precursores o que resulta no colapso das suas estruturas lamelares, seguida da migração de cátions através da subrede de oxigênio.
Os precursores mais utilizados na síntese das várias fases da alumina são a gibsita (γ-Al(OH)3), a bayerita (α-Al(OH)3) e a boehmita (γ-AlO(OH)). A transformação da gibsita em corundum pode seguir uma sequência de aluminas hexagonais de empacotamento compacto (χ e κ) ou uma rota alternativa na qual a boehmita é inicialmente formada e a fase α é alcançada através de uma sequência de aluminas de transição com sistema espinélio cúbico (γ, δ e θ). Sendo a transição entre as distintas fases intermediárias um processo gradual, a temperatura correta na qual cada fase é obtida não pode ser determinada apenas por experimentos de difração de raios X. Ademais, somente algumas destas aluminas de transição apresentam uma estrutura bem definida.
A γ-alumina é considerada extremamente importante em uma série de processos industriais atuando como adsorvente, catalisador ou suporte. Na indústria petroquímica esta fase da alumina é usada como suporte para catalisadores compostos por sulfetos metálicos Co(Ni)MoS no processo de hidrotratamento de frações leves do petróleo e ligas metálicas em processos de reforma catalítica. Devido a sua baixa cristalinidade e uma consequente dificuldade de caracterização, o debate sobre a estrutura da γ-alumina permanece aberto e uma série de trabalhos teóricos e experimentais acerca deste assunto tem sido publicados ao longo das últimas cinco décadas. O GFQSI tem o interesse em simular tais processos catalíticos sobre as superfícies deste óxido e para a criação de modelos estruturais destas superfícies, um trabalho de investigação sobre os diferentes modelos de células cristálográficas já publicadas na literatura tem sido realizado (FERREIRA, 2011).
FERREIRA, A. R.; MARTINS, M. J. F.; KONSTANTINOVA, E.; CAPAZ, R. B.; SOUZA, W. F.; CHIARO, S. S. X.; LEITÃO, A. A.; Direct comparison between two γ-alumina structural models by DFT calculations. J. Solid State Chem.; v. 184, p. 1105-1111, 2011.