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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autora: Zaniquelli, Maria Elisabete Darbello
Título: Efeito de Metais sobre a Reação Química entre BCl3 e H2, Induzida por Laser de CO2 Pulsado e por Descarga Elétrica
Ano: 1982
Orientador: Prof. Dr. Chhiu-Tsu Lin
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: --
Resumo: Redução de tricloreto de boro por hidrogênio foi estudada sob várias condições de temperatura, pressão e tipo de fonte de excitação. Podendo obter-se como produtos: boranos, boranos clorados e/ou boro elementar. Um dos interesses recentes por esse sistema é o estudo de enriquecimento isotópico de boro por laser de CO2 pulsado, em que H2 age como supressor dos radicais formados, podendo também ser substituído por outros reagentes, p.e., O2, HBr, H2S, etc. Foi demonstrado em nosso grupo que a eficiência do processo fotoquímico pode ser melhorada pela introdução de metais pulverizados no meio reacional. Neste trabalho investigamos reação entre BCl3 e H2 induzida por laser e por descarga elétrica na presença de Ti, Pb e Mo. Obtivemos como produtos principais HBCl2, B2Cl4 e HCl para ambos os métodos de indução da reação. Para a reação com laser observamos apenas um tipo de luminescência, que pode ser originada do radical BCl• excitado. Com descarga elétrica, dois tipos de luminescência foram obtidos e a atribuição foi feita para BCl2• e BCl•. A proporção entre os produtos formados mostrou uma dependência com a pressão parcial da mistura gasosa e com o tipo de metal utilizado. A produção de HBCl2 foi maior para a proporção 1:2 na presença de titânio. Este metal parece apresentar uma especificidade catalítica com relação à formação de HBCl2. A reação entre BCl3 e H2 mostrou-se bastante sensível à área superficial dos sólidos. Por exemplo, foi encontrado que os rendimentos de reação FTi > FMo e (FTi)granulado > (FTi)pulverizado. Evidências de enriquecimento isotópico, mesmo para pressões tão altas quanto 15 e 20 Torr na presença de Ti, foram constatadas. Este resultado experimental sugere que fotoquímica por laser usando catalisador deva ser um processo importante para a separação isotópica em escala industrial.
Abstract: Reduction of boron trichloride by hydrogen molecules have been studied under various conditions, such as temperature, pressure and different kinds of excitation sources. The main products obtained were those of: boranes, chlorated boranes and/or atomic boron. One of the recent interested in this reaction system is to study the isotopic enrichment of boron, using a pulsed CO2 laser, where H2 acts as scavengers of the radicals produced. The scavengers can also be in others, eg, O2, HBr, H2S, etc. It was demonstrated in our laboratory that the efficiency of the photochemistry reaction can be enhanced when one introduces a power type af metals in the reaction system. In thys work we investigated the reaction of BCl3 and H2 activated by laser and by electrical dlscharge in the presence of Ti, Pb and Mo metaIs. We observed the HBCl2, B2Cl4 and HCI as main products for both the excitation sources. For the laser activation, we observed only one type of luminescence, wich could be originated from the excited BCl• radical produced. Using electrical discharge two distincted luminescences were obtained. They can be attribuated as from both BCl2 and BCl• radicaIs. The branching ratios among the reaction products were found to depend the partial pressure of the gaseous mixtures and on the type of metaIs used. The highest reaction yield for HBCl2 was obtained in the mixtures of BCl3:H2 (1:2) in the presence of Ti. The Ti metal seems to show a specific catalytic power for the formation af HBCl2. The laser catalyst and electrical discharge-catalyst reactions of BCl3 + H2 were shown to be very sensitlve to the solids surface area. The larger particle size gives a higher reaction yield. For example it is found that the reaction yields, FTi > FMo and (FTi) granulated > (FTi)pulver: Laser catalyst (Ti) isotopic enrichment of boron was achieved even at BCl3 pressure as high as 15 and 20 Torr. This experimental results clearly demonstrated that the laser-catalyst photochemistry should be an important process for the industrial-scale isotope separation.
Arquivo (Texto Completo): vtls000052934.pdf ( tamanho: 6,03MB )

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