VANESSA GALVAO RODRIGUES

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  • Dissertação IPEN-doc 29745
    Processamento da zirconita
    2023 - RODRIGUES, VANESSA G.
    O processo de metalurgia extrativa de zircônio e háfnio para obter ZrO2/HfO2 grau nuclear, que foi desenvolvido no IPEN, inclui desde a abertura da zirconita (ZrSiO4) por fusão alcalina, separação e purificação de Zr/Hf de outros elementos do minério até processos especiais de separação de Zr e Hf por técnica de extração por solventes para obtenção desses em grau nuclear. Em reatores nucleares, Zr grau nuclear é usado como material de contenção de combustível e Hf nuclear, em barras de controle de nêutrons. A zircônia (ZrO2) apresenta três formas polimórficas: cúbica (c), tetragonal (t) e monoclínica (m). Recentemente, YSZ, ZrO2 estabilizado com Y2O3 na fase cúbica tem sido estudado como candidato à matriz cerâmica inerte, devido às suas excelentes propriedades mecânicas e resistência a danos por radiação. Neste trabalho, foram utilizadas soluções de oxicloreto de zircônio e cloreto de ítrio obtidos a partir da dissolução de hidróxido de zircônio (do processo IPEN de metalurgia extrativa de Zr e Hf) e Y2O3 em HCl. O pó cerâmico YSZ foi sintetizado por coprecipitação de hidróxidos Zr e Y na mistura dessas soluções, por adição de NH4OH. Calcinação a 550ºC por 1h destes hidróxidos resultou em YSZ estabilizada na fase cúbica. Os nanocristais de zircônia incorporados na sílica têm grande potencial de aplicação na área biomédica. Diferente de outros estabilizantes, como alcalinos terrosos e algumas terras raras, a sílica induz a formação de rede de oxigênio que estabiliza a fase tetragonal de ZrO2, através de ligações Si-O-Zr, o que poderia promover a propriedade bioativa. Zircônia estabilizada tetragonal de composição molar de SiO2:ZrO2 de 62:38 foi sintetizada pelos métodos sol-gel seguido de precipitação. As soluções ZrOCl2 e Na2SiO3, ambas derivadas do processo de metalurgia extrativa do IPEN, foram utilizadas como fonte de ZrO2 e SiO2, respectivamente. Pó de ZrO2 tetragonal foi obtido após tratamento térmico a 950ºC por 3h do produto sintetizado. A cerâmica sinterizada a 1100 ºC por 3 h foi submetida ao teste de citotoxicidade e bioatividade. O produto não apresentou citotoxicidade e bioatividade nos períodos analisados.
  • Artigo IPEN-doc 28662
    Three routes for the synthesis of the bioceramic powder of the CaO-MgO-SiO2 system
    2022 - YAMAGATA, CHIEKO; LEME, DANIEL R.; RODRIGUES, VANESSA G.; ERETIDES, GABRIEL T.; RODAS, ANDREA C.D.
    We report three routes for the synthesis of CaO-MgO-SiO2 (CMS) bioceramic powder using different Si sources and synthesis procedures. The ceramic powders were synthesized from Na2SiO3 waste solution by the sol-gel process combined with co-precipitation (synthesis route I and synthesis route II), and from TEOS (tetraethyl orthosilicate) by conventional sol-gel (synthesis route III). Ceramic powders of the CMS multiphase system were obtained, including diopside, wollastonite, akermanite, monticellite and merwinite, which are suitable for application as biomaterial. These powders were sintered at 1200 °C for 2 h to obtain the CMS ceramics. The ceramics mostly contained diopside and wollastonite crystalline phases. Those ceramics when submitted to cytotoxicity tests revealed to be non-cytotoxic, according to ISO10993-5:2009. The ceramics were tested for in vitro bioactivity while soaked in simulated body fluid (SBF) solution. After 14 days, the presence of hydroxyapatite particles on the surface of ceramics was confirmed by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs. The surfaces were completely covered with hydroxyapatite, after 21 days. In summary, CaO-MgO-SiO2 (CMS) ceramic powder derived from three routes of synthesis have potential application in the biomedical area. However, further in-vitro and in-vivo studies are needed.
  • Artigo IPEN-doc 28571
    Síntese de pós biocerâmicos dos sistemas CaO-MgO-SiO2 e SiO2-ZrO2 por sol-gel e coprecipitação
    2021 - RODRIGUES, VANESSA G.; ERETIDES, GABRIEL T.; RODAS, ANDREA C.D.; CASTANHO, SONIA R.H.M.; YAMAGATA, CHIEKO
    Neste trabalho, foram sintetizados pós biocerâmicos dos sistemas CaO-MgO-SiO2 e SiO2-ZrO2 pela combinação das técnicas sol-gel e coprecipitação. Solução Na2SiO3, um efluente de alta pureza gerado no processo de fusão alcalina da zirconita, foi empregada como fonte de SiO2, e soluções clorídricas de Mg e Cl foram utilizadas como precursoras de CaO e MgO. O pó sintetizado de composição molar 43,30% CaO, 10,72% MgO e 45,98% SiO2 apresentou as fases cristalinas wollastonita e diopsita após tratamento térmico a 550 °C por 4h. Cerâmica obtida desta mesma amostra sinterizada a 1200 °C por 2h apresentou bioatividade a partir de 7 dias de imersão em Simulated Body Fluid (SBF) e teste de citotoxicidade mostrou que a amostra não é citotóxica. Para a síntese de pó cerâmico do sistema SiO2-ZrO2 foram utilizadas soluções Na2SiO3 e ZrOCl2 provenientes do processo da fusão alcalina da zirconita como fontes de SiO2 e ZrO2. O pó sintetizado de composição molar (SiO2:ZrO2) (62:38) foi calcinado a 900°C por 3h e a fase tetragonal foi obtida. Cerâmica obtida após sinterização a 1500 °C por 2h foi submetida a teste de bioatividade e citotoxicidade. O produto não apresentou citotoxicidade e até 21 dias de imersão em SBF não apresentou bioatividade.
  • Artigo IPEN-doc 22153
  • Resumo IPEN-doc 21496
    Síntese e caracterização de pós de silicatos de magnésio e cálcio
    2015 - RODRIGUES, VANESSA G.; YAMAGATA, CHIEKO