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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Martins, Gesley Alex Veloso
Título: Transformações na Interface: SAPO-44
Ano: 2005
Orientadora: Profa. Dra. Heloise de Oliveira Pastore
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: SAPO-44, AIPO-ntu, Transformações no estado sólido
Resumo: O uso de precursores lamelares como fonte de silício para a síntese de alguns materiais zeolíticos vem sendo estudado, mas nada é conhecido sobre o uso de AlPO-kanemita (AlPO-kan), que é um material lamelar, como precursor único de átomos T (T = Al e P) para síntese peneiras moleculares. Neste trabalho foi desenvolvida a síntese de SAPO-44 utilizando AlPO-kan como fonte de Al e P, sílica pirolisada como fonte de silício e cicloexilamina (CEA) como direcionador. Para a otimização da síntese de SAPO-44 alguns parâmetros foram estudados, tais como, diluição e tempo de envelhecimento do gel, quantidade de direcionador e de silício introduzidos no gel, tempo de tratamento hidrotérmico e a síntese sob agitação mecânica. O estudo do tempo de envelhecimento do gel mostrou que duas horas são suficientes para síntese do gel precursor. No estudo da diluição, todos os experimentos realizados forneceram SAPO-44, entretanto a razão H2O/Al2O3 = 25 forneceu SAPO-44 com maior cristalinidade. O tempo de tratamento hidrotérmico para que toda AlPO-kan seja transformada em SAPO-44 é de 36 h, porém a melhor cristalinidade é obtida somente após 48 h. Nos experimentos que continham a razão molar SiO2/Al2O3 = 0,6, a razão molar CEA/Al2O3 no gel influenciou na quantidade de AlPO-kan transformada em SAPO-44. Na razão SiO2/Al2O3 = 1,0 toda AlPO-kan é convertida em SAPO-44 em todas as razões molares CEA/Al2O3 estudadas, entretanto, a amostra com CEA/Al2O3 = 0,6 apresentou maior cristalinidade do que as demais. O estudo da quantidade de silício inserido no gel mostrou que é necessário uma razão molar mínima SiO2/Al2O3 = 0,6 para total transformação de AlPO-kan em SAPO-44. A quantidade de silício inserido no gel é concordante com os resultados de análise elementar para os materiais que foram preparados com razões molares SiO2/Al2O3 > 0,6. Nos experimentos realizados com razões molares SiO2/Al2O3 < 0,6 os poucos cristais formados possuem a razão molar SiO2/Al2O3 ~ 0,55. A ressonância magnética nuclear mostrou que a quantidade de ilhas de silício formadas neste procedimento é menor do que no procedimento convencional, a partir dos reagentes, na mesma quantidade de silício total. A morfologia do SAPO-44 foi de cubos intercrescidos. Algumas amostras apresentaram cristais laminares. A síntese do SAPO-44 realizada sob agitação mecânica forneceu cristais com diâmetro de 3 a 4 vezes menores que os cristais obtidos por síntese estática. Estes resultados comprovam a viabilidade da utilização de AlPO-kan como fonte de átomos T para síntese de SAPO-44.
Abstract: The use of layered precursors as silicon sources for zeolite syntheses has been explored, but nothing is known about AlPO-kanemita (AlPO-kan) as T atom (T = Al and P) source for molecular sieve syntheses. In this work, the SAPO-44 synthesis was developed using layered AlPO-kan as Al and P source, fumed silica as silicon source and cyclohexylamine (CHA) as template. For optimization of the SAPO-44 synthesis some parameters were studied such as dilution and aging time of gel, template and silicon amount introduced in the gel, hydrothermal treatment time and the synthesis under stirring. The study of gel showed that two hours for aging are enough for the synthesis of the precursor gel. In the study of the dilution, all experiments produced SAPO-44, however the ratio H2O/Al2O3 = 25 produced SAPO-44 with higher crystallinity. A hydrothermal treatment of 36 h is necessery for all AlPO-kan to be transformed into SAPO-44. Experiments at molar ratio of SiO2/Al2O3 = 0,6 showed that the molar ratio CHA/Al2O3 in the gel influenced in the amount of AlPO-kan transformed into SAPO-44. When SiO2/Al2O3 = 1,0 all AlPO-kan are converted into SAPO-44 for all CHA/Al2O3 studied, however, the sample with CHA/Al2O3 = 0,6 presented greater crystallinity than the others. The study of the silicon amount inserted in the gel showed that a minimum of SiO2/Al2O3 = 0,6 is necessary for total AlPO-kan transformation into SAPO-44. The silicon amount inserted in gel is in agreement with elemental analysis for materials prepared with molar ratio SiO2/Al2O3 > 0,6. In the experiments carried with molar ratio SiO2/Al2O3 < 0,6 less crystals were formed and they possess the molar ratio SiO2/Al2O3 ~ 0,55. This synthesis procedure led to a smaller number of silicon islands when compared to the traditional procedure with the same amount of silicon. The SAPO-44 morphology is of intergrown cubes. Some samples presented also laminar crystals. The SAPO-44 synthesis carried out under stirring supplied crystals with diameter 3 to 4 times smaller than the crystals obtained by static synthesis. These results prove the viability of the AlPO-kan use as T atoms source forSAPO-44 synthesis.
Arquivo (Texto Completo): vtls000355124.pdf ( tamanho: 1,38MB )

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