Estudo térmico de materiais derivados da dicianodiamida e fosfato de amônio como retardantes de chamas

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dc.contributor.advisorLorençon, Eudes
dc.contributor.advisor-coPedroso, Emerson Fernandes
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/2158176306442308
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7181138696812140
dc.contributor.authorBatista, Daniel Ribeiro
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5319718123958930
dc.contributor.refereeLorençon, Eudes
dc.contributor.refereeSouza, Ívina Paula de
dc.contributor.refereeBinatti, Ildefonso
dc.date.accessioned2026-06-10T21:29:52Z
dc.date.available2026-06-10T21:29:52Z
dc.date.issued2026-03-25
dc.description.abstractO nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) é um material obtido por policondensação térmica de precursores nitrogenados com potencial para aplicações envolvendo estabilidade térmica. Neste trabalho, investigou-se a síntese de materiais derivados da policondensação da dicianodiamida na presença de fosfato de amônio monobásico, visando à obtenção de sistemas C3Nx modificados com fósforo e à avaliação de seu desempenho como retardantes de chama para biomassa vegetal lignocelulósica, utilizando Melinis minutiflora como modelo experimental. As amostras (PCN200-PCN500) foram preparadas em proporção 1:1 e tratadas termicamente entre 200 e 500 °C. DRX e FTIR indicaram diferentes graus de condensação estrutural, com predominância de espécies intermediárias (melam/melem) em temperaturas mais baixas e maior organização heptazínica em 500 °C. A presença de fósforo foi confirmada por EDXRF, enquanto a análise CHN evidenciou desvios em relação à estequiometria ideal C3N4, indicando significativa fração inorgânica nas amostras mais condensadas. Os ensaios TGA/DTG mostraram modificação do perfil de degradação termo-oxidativa nas amostras dopadas, com maior formação de resíduo carbonizado em comparação ao CN500. Nos testes de queima, observou-se aumento do tempo de extinção da chama, destacando-se o PCN200. Os ensaios de lixiviação indicaram dependência da liberação de amônio e fosfato em função da temperatura de síntese, sendo o PCN200 o que apresentou liberação mais moderada e estável. Conclui-se que os materiais obtidos constituem sistemas híbridos orgânico-inorgânicos com potencial como aditivos retardantes de chama para biomassa vegetal.
dc.description.abstractotherGraphitic carbon nitride (g-C3N4) is a material obtained by thermal polycondensation of nitrogen-rich precursors and has potential for applications involving thermal stability. In this work, the synthesis of materials derived from the polycondensation of dicyandiamide in the presence of ammonium dihydrogen phosphate was investigated, aiming at obtaining phosphorus-modified C3Nx systems and evaluating their performance as flame retardants for lignocellulosic plant biomass, using Melinis minutiflora as an experimental model. The samples (PCN200-PCN500) were prepared in a 1:1 mass ratio and thermally treated between 200 and 500 °C. XRD and FTIR analyses indicated different degrees of structural condensation, with predominance of intermediate species (melam/melem) at lower temperatures and greater heptazine organization at 500 °C. The presence of phosphorus was confirmed by EDXRF, while CHN analysis revealed deviations from the ideal C3N4 stoichiometry, indicating a significant inorganic fraction in the more condensed samples. TGA/DTG analyses showed modifications in the thermo-oxidative degradation profile of the doped samples, with increased char residue formation compared to CN500. In burning tests, an increase in flame extinction time was observed, with PCN200 showing the most pronounced effect. Leaching assays indicated that ammonium and phosphate release depended on the synthesis temperature, with PCN200 exhibiting more moderate and stable release behavior. It is concluded that the obtained materials constitute hybrid organic-inorganic systems with potential as flame-retardant additives for plant biomass.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2731
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
dc.subjectNitreto de carbono grafítico
dc.subjectPolicondensação
dc.subjectFósforo
dc.subjectRetardantes de combustão
dc.subjectBiomassa vegetal
dc.titleEstudo térmico de materiais derivados da dicianodiamida e fosfato de amônio como retardantes de chamas
dc.typeDissertação

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