Comissão
Estatuto
Histórico
Localização
Contato
BIQ
BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Gonçalves, José Eduardo
Título: Estudo, Caracterização, Propriedades e Aplicações do Óxido Binário SiO2/TiO2 e Antimonatos dos Óxidos Binários SiO2/TiO2
Ano: 2000
Orientador: Prof. Dr. Yoshitaka Gushikem
Coorientadora: Profa. Dra. Sandra C. de Castro
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Sol-gel, Sílica-titânio, Sílica-titânio-antimônio
Resumo: O processo sol-gel foi utilizado para sintetizar o composto SiO2/TiO2, através da reação de tetraetil-ortossilicato com tetrabutóxido de titânio (IV) em etanol por meio de hidrólise ácida. Foram obtidos materiais com quatro concentrações diferentes (aproximadamente 6, 11, 18 e 33 mol % de TiO2). Cada matriz foi dividida em quantidades iguais, onde uma parte foi calcinada a 500 °C com fluxo de ar e a outra foi lavada com solução de ácido nítrico. Foi utilizada uma solução aquosa ácida de pentacloreto de antimonio (V) para adsorção do íon antimonato na matriz, obtendo-se o compósito SiO2/TiO2/Sb2O5 com altos valores de capacidade de troca iônica. Os materiais SiO2/TiO2 e SiO2/TiO2/Sb2O5 foram caracterizados por diversas técnicas disponíveis, apresentando uma área superficial entre 824 a 466 m g e volume médio de poros entre 0,31 a 0,48 mL g. Foi possível identificar que o titânio e antimônio estão distribuídos por todo o material, apresentando estado de oxidação +4 e +5 sob a forma de óxido de titânio anatase e Sb2O5, para titânio e antimônio, respectivamente. Estes compósitos mostraram ser termicamente e quimicamente muito estáveis, mesmo em condições adversas (tratamento térmico de 1200 °C). As matrizes contendo antimônio adsorvido foram estudadas como trocadores iônicos, obtendo uma capacidade de troca iônica máxima de 2,05 mmol g para íons K, 1,89 mmol g para íons Na e 1,22 mmol g para íons Li. A matriz com aproximadamente 18 mol % de TiO2 (SiO2/TiO2) foi utilizada para adsorver microrganismo (bactéria Serratia rubidaea) para aplicações em reações biocatalisadas. Foi possível verificar que a bactéria foi adsorvida por toda a superficie da matriz, apresentando também uma boa quantidade de células do microrganismos por grama de matriz (2 x 10 células por grama de matriz). Peróxido de hidrogênio foi adsorvido na matriz com maior proporção de titânio, sendo a quantidade máxima de peróxido de hidrogênio adsorvido de aproximadamente 1 mmol g. Após a adsorção do peróxido de hidrogênio na matriz foi verificada uma elevada estabilidade do complexo formado, permanecendo estável por um período de 9 meses.
Abstract: The sol-gel process was used to synthesize the compound SiO2/TiO2, by reacting tetraethoxysilane with titanium (IV) butoxyde in ethanol with acidic hydrolysis and materials with four different TiO2 concentrations (approximately 6, 11, 18 and 33 mol % of TiO2 were obtained). Each matrix was divided in two equal amounts are calcined at 500 °C with flow of air and the other are washed with HNO3 solution. Antimony (V) pentachlorite in acid aqueous solution was used for adsorption of the ion antimonate on the matrix, obtaining the SiO2/TiO2/Sb2O5 composite that presented high values of ionic exchange capacity. The SiO2/TiO2 and SiO2/TiO2/Sb2O5 materials were characterized by several available techniques and presented a specific surface area between 824 to 466 m g and average pore volume between 0,31 to 0,48 mL g. It was possible to show that the titanium and antimony are distributed for alI material and to identify the titanium presents as Ti (IV) under the form of titanium anatase and antimony as Sb (V) under the form Sb2O5 oxide. These composites showed to be thermally and chemically very stable, even in adverse conditions (thermal treatment of 1200 °C). The matrices containing antimony adsorbed were studied as ionic exchangers and the maxim ionic exchange capacity of 2,05 mmol g for ions K, 1,89 mmol g for ions Na and 1,22 mmol g for ions Li were obtained. The matrix with approximately 18 mol% of TiO2 (SiO2/TiO2) was used to adsorb microorganism (bacteria Serratia rubidaea) for applications in biocatalyzed reactions. It was possible to verify that the bacteria were adsorbed in all matrix surface also presenting a good amount of the microorganisms cells per gram of the matrix (2 x 10 cells/gram). Hydrogen peroxide was adsorbed on the matrix with the largest proportion of titanium, being the maximum amount of hydrogen peroxide adsorbed of approximately 1 mmol g. After the adsorption, a high stability of the formed complex was verified and showed to be stable for a period of 9 months.
Arquivo (Texto Completo): vtls000219999.pdf ( tamanho: 4,28MB )

Instituto de Química / Caixa Postal n° 6154
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
13083 - 970, Campinas, SP, Brasil
e-mail: biq@iqm.unicamp.br
© 2012-2014 BIQ