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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Kubota, Lauro Tatsuo
Título: Síntese, Caracterização e Algumas Propriedades do Óxido de Titânio (IV) Enxertado sobre Superfície de Sílica Gel
Ano: 1993
Orientador: Prof. Dr. Yoshitaka Gushikem
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: -
Resumo: A síntese do óxido de titânio(IV) sobre superfície de sílica gel foi realizada pelo método de reação em via úmida, reagindo-se os grupos silanóis da sílica gel com o tetracloreto de titânio(IV), em meio de solvente orgânico. A reprodutibilidade do método foi altamente satisfatória, para as diversas sílicas empregadas, obtendo sempre uma quantidade média de titânio de 1,5 mmol.g. Estudos de espectroscopia fotoeletrônica de raios-X mostraram que a espécie metálica sobre a superfície da sílica é o Ti(IV), na forma similar ao TiO2 e MTiO3, de acordo com a energia de ligação encontrada para o Ti2p de 458,7 eV. A desidratação do material a altas temperaturas, leva a um aumento da razão OII/Ti (OII = oxigênios ligados aos átomos de titânio), isto se deve, provavelmente à reticulação do óxido de titânio hidratado sobre a superfície da sílica durante o tratamento térmico. Entretanto, as áreas superficiais específicas dos materiais não sofreram variações significativas. O óxido de titânio(IV) hidratado enxertado sobre a superfície de sílica gel foi usado como adsorvente de íons dicromato de soluções ácidas. A capacidade de troca aumentou a medida que o pH foi abaixado, sendo que o tipo de ácido usado influencia a adsorção. O material também foi usado usado para pré-concentrar Cr(VI) de soluções ácidas de maneira altamente eficiente, sempre conseguindo 100% de recuperação. Este, ainda apresentou capacidade de adsorver diferentes classes de compostos orgânicos presentes no petróleo. As espécies eletroativas adsorvidas sobre o material foram caracterizadas por espectroscopia na região do infravermelho e por voltametria cíclica. Estas espécies eletroativas apresentaram um comportamento muito semelhante ao das espécies fora da matriz, tanto no valor do potencial médio como nas formas de resposta, exceto para o caso do hexacianoferrato de níquel. Neste caso foi observado o efeito da matriz no processo de formação das cavidades zeolíticas do complexo de valência mista. O material também apresentou uma interessante propriedade de gerar radicais livres a partir da adsorção de peróxido de hidrogênio. O radical livre foi caracterizado por espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica, como sendo o radical superóxido, O2, o qual apresentou uma estabilidade muito boa.
Abstract: The synthesis of titanium(IV) oxide on silica gel surface was carried out reacting the silanol groups of the silica gel surface with titanium tetrachloride, in organic solvent. The reproducibility of the method was very satisfactory for the different silicas, always resulting in an average quantity of titanium of 1.5 mmol g. The X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) study showed that the species on the silica gel surface is the Ti(IV), in a similar form as TiO2 and MTiO3, according to the binding energy value found for Ti2p of 458.7 eV. The dehydration of the material at high temperatures leads to an increase of the OII/Ti ratio (OII = oxigen bonded to the titanium atoms), due to the reticulation of the hydrated titanium oxide, during the thermal treatment. However, the specific surface area of the material doesn't change significantly. The hydrated titanium oxide grafted on silica gel surface was used as sorbent of dichromate ions from acid solutions. The exchange capacity increased as the pH was decreased and the acid used to this purpose, affects the adsorption. The material was also used to pre-concentrate Cr(VI) from acid solutions in an efficient manner, always resulting in 100% recovery. The material was also able to adsorb different species of organic compounds contained in oil. The adsorbed eIectroactive species on the material was characterized by IR spectroscopy and cyclic voltammetry. These electroactive species showed a similar behavior as those found in the bulk phase, except in the case of nickel hexacyanoferrate. In the nickel hexacyanoferrate case, the matrix effect on the formation process of the zeolitic cavities was observed. The material also presented an interesting property to generate free radicaIs by the hydrogen peroxide sorbed on the surface. The free radical was identifyed by electron spin resonance(ESR) as the superoxide radical, O2, which presented a good stability.
Arquivo (Texto Completo): vtls000062736.pdf ( tamanho: 4,48MB )

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