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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Denofre, Silvia
Título: Óxido de Nióbio (V) Enxertado Sobre Sílica Del: Estabilidade Térmica, Acidez e Reatividade de Espécies Adsorvidas
Ano: 1994
Orientador: Prof. Dr. Yoshitaka Gushikem
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: -
Resumo: A sílica gel quimicamente modificada com óxido de nióbio(V). SiNb, foi sintetizada através da reação dos grupos silanóis da sílica com alcóxido de nióbio(V), gerado in sito, na presença de tetracloreto de carbono como solvente. A quantidade de óxido de nióbio enxertado na superfície da sílica gel foi de 0,89 x 10 mol.g . Através da análise de XPS, foi observado apenas à presença de Nb(V) sobre à superfície da sílica, o qual se encontra, na forma Nb2O5, conforme constatado pelas energias de ligações para os níveis 3d e 3d do nióbio de 210.0eV e 207.3eV, respectivamente. A SiNb mostrou-se altamente estável ao tratamento térmico. Uma redução acentuada na área superficial específica do material foi observada somente para amostras pré-aquecidas à temperaturas acima de 1273K, onde também foi observado picos fracos de difração indicando rearranjo estrutural do material.Espectros vibracionais, Raman e infravermelho (Transmissão e Detecção Fotoacústica) foram obtidos para a SiNb, SiO2 e Nb2O5, tratados à diferentes temperaturas. Através destes estudos. verificou-se que a grande estabilidade do óxido disperso superfície da sílica deve-se a formação da ligação Si-O-Nb. Além disso, pela análise no infravermelho utilizando-se piridina (py) como molécula sonda, foi deterrninada as propriedades ácidas do óxido enxertado. Verificou-se um aumento na estabilidade térmica dos sítios ácidos de Lewis para a forma suportada. O material inorganofuncionalizado foi, ainda, utilizado como adsorvente ions metálicos tais como: Cu, Co e Ni . A capacidade de troca aumenta à medida em que o pH da solução torna-se mais básico. Contudo, um ponto de inflexão à pH5,3 foi observado para as isotermas de troca dos três cátions adsorvidos, indicando que o óxido de nióbio (V) enxertado é um trocador iônico mais ácido que o Nb2O5 livre (ponto de inflexão à pH 8,0). A reatividade de íons cobre adsorvidos sobre SiNb, gerando SiNbCu foi caracterizada por voltametria cíclica (CV), onde constatou-se que o potencial médio de superfície do eletrodo modificado SiNbCu á influênciado pelo eletrólito suporte, sendo que, a presença de oxiânions na solução eletrolítica causa o bloqueio do sinal eletroquímico, embora o mesmo seja reversível.
Abstract: Silica gel was chemically modified with niobium(V) oxide was obtained reacting silanol groups of the silica gel surface with niobium pentachlorite, in organic solvent. The amount of niobium(V) oxide grafted on silica gel surface was 0.89 x 10mol.g. Only Nb(v) ion in the SiNb material were observed by XPS analysis. The binding energy values found for Nb were 3d =210.0 eV and Nb 3d =207,3 eV. The SiNb showed to be highly stable under thermal treatment. Reduction of the specific surface area was observed only for samples pre-calcined to temperatures over than 1273K at which too weak difractions peaks were observed, indicating structure change. Vibracional spectra, Raman and infrared (transmition and Photoacustic) were obtained for SiNb. SiO2 and Nb2O5 pre-treated at diferent temperatures. A high stability of the dispersed oxide on the silica gel surface was verified. This behaviour was attributed to the Si-O-Nb bond formation on the surface. Using pyridine as a probe molecule, the infrared spectroscopy was used to determine the acid property of grafted oxide. It observed an increase of the thermal stability of the Lewis acid site on the support. SiNb was used as sorbent of metalic ions such as Cu, Co and Ni. The exchange capacity increased as the pH solution increased. However, a inflection point at pH=5.3 was observed in the exchange isotherms for the three cations, suggesting that the grafted niobium(V) oxide is an ionic exchanger more acid than free Nb2O5 in which inflection point is observed at pH=8.0. The reactivity of the adsorbed copper ions on SiNb, SiNbCu, was characterized by ciclic voltammetry (CV). It was observed that the mid point potential of the electrode surface was influenced by the supporting electrolityte solution. Oxiamons blocked of the electrochemical response. However this electrochemical response was reversible.
Arquivo (Texto Completo): vtls000076063.pdf ( tamanho: 6,40MB )

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