Síntese e caracterização do composto híbrido...
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Sociedade Brasileira de Química ( SBQ) 32 a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química Síntese e caracterização do composto híbrido ternário MoO 3 /CTAB/HDA Aline Turini Bolsoni* (PG), Thiago F. Luz 1 (PG), João Paulo Ligabó Ferreira 1 (PG) e Herenilton Paulino Oliveira 1 (PQ) 1 Depto. de Química, FFCLRP, USP – Av. Bandeirantes 3900, Ribeirão Preto, SP, 14040-90, Brasil [email protected] Palavras Chave: óxido de molibdênio, brometo de cetiltrimetilamônio, hexadecilamina e cicloocteno Introdução A combinação apropriada de componentes orgânicos e inorgânicos fornece materiais com propriedades únicas que não são encontradas separadamente. Estes compostos podem ser obtidos pelo método sol-gel, permitindo assim a hidrolise/condensação dos cátions metálicos juntamente com a intercalação dos componentes orgânicos. Dentre os diversos óxidos de metais de transição, o óxido de molibdênio pode ser utilizado em catálise, displays e janelas eletrocrômicas. Neste contexto, nós realizamos a síntese de um material hibrido ternário de óxido de molibdênio com surfactantes, com o intuito de investigar a atividade catalítica deste material para a oxidação de hidrocarbonetos. Resultados e Discussão O difratograma do composto Mo/CTAB/HDA (figura 1) apresenta dois picos harmônicos (020) e (040) que indicam uma estrutura lamelar [1], observando o pico (001), nota-se um aumento na distância interlamelar de 9,2 nm para 27,7 nm após a reação com os surfactantes, isto se deve a presença destas moléculas no espaçamento interlamelar da matriz inorgânica. Considerando o tamanho das moléculas de CTA + , o aumento da distância interlamelar está relacionado com a orientação perpendicular das moléculas orgânicas entre as lamelas do óxido. Nota-se também que há moléculas dos tensoativos adsovidas sobre a superfície do material. O estiramento do modo vibracional da ligação Mo=O é observado entre 885-1000 cm -1 (figura 2). Os modos ativos no infravermelho devido à alteração no comprimento das ligações do MoO 6 octaédrico na região entre 500 a 840 cm -1 são fracas e aparecem entre 600 e 890 cm -1 . Desta forma, observa-se dois modos de vibração principais entre 400-1000cm -1 devido ao estiramento simétrico da ν(Mo=O) em 850 cm -1 e ao estiramento anti- simétrico do ν(Mo-O-Mo) em 520 cm -1 [2]. Nota-se também a presença de bandas correspondentes aos modos vibracionais das moléculas orgânicas presentes entre as lamelas da matriz inorgânica em 1300 cm -1 (ν(CH 2 )), 1420 cm -1 (ν(CN)) e 2920 cm -1 (ν(CH)). As imagens de MEV (figura 3) mostram partículas distribuídas uniformemente por toda a superfície. Estas partículas apresentam formato de agulhas, retas e pontiagudas nas extremidades, com tamanho aproximado entre 100 e 600 nm de largura por 1 a 6 μm de comprimento [2]. 10 20 30 40 50 d = 9,2 nm d = 27,7 nm (b) (a) 250 cps Intensidade (u.a.) 2θ (graus) 4000 3000 2000 1000 3280-3660 2920 2840 1600 1460 950 900 718 522 850 (b) 2,5 cps (a ) Transmitância (%) Número de onda (cm -1 ) Figura 1: Difratograma dos compósitos (a) MoO3 gel e (b) MoO3/CTAB/HDA. Figura 2: IV-TF dos compósitos (a) MoO3 gel e (b) MoO3/CTAB/HDA. Figura 3: MEV do compósito MoO3/CTAB/HDA (a) 5000x e (b) 10000x. Testes preliminares de oxidação do (z)- cicloocteno foram realizados para investigar a atividade catalítica deste material. A oxidação apresentou uma conversão de 60% quando se utilizou o ácido m-cpba como oxidante e apenas 2% com a utilização de H 2 O 2 , gerando a formação do ciclooctenóxido. Conclusões A partir dos estudos realizados neste período pode-se afirmar que o material foi obtido por uma rota sintética simples empregando processo sol-gel em meio aquoso. Este método mostrou-se eficiente na obtenção do material híbrido ternário contendo óxido de molibdênio, sem perda da estrutura lamelar. Além disto, este material apresentou um comportamento catalítico favorável em reações de oxidação do cicloocteno. Agradecimentos CAPES e CNPq ____________________ 1 Wang, S.; Zhang, Y.; Ma, X.; Wang, W.; Li, X.; Zhang, Z. e Qian, Y. Solid State Commun. 2005, 136, 283. 2 Reddy, C.; Deng, Z.; Zhu, Q.; Daí, Y.; Zhou, J.; Chen, W. e Mho, S. Appl. Phys. A. 2007, 89, 995. (a) (b)
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Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
32a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Síntese e caracterização do composto híbrido ternário MoO3/CTAB/HDA
Aline Turini Bolsoni* (PG), Thiago F. Luz1 (PG), João Paulo Ligabó Ferreira1 (PG) e Herenilton Paulino Oliveira1 (PQ) 1Depto. de Química, FFCLRP, USP – Av. Bandeirantes 3900, Ribeirão Preto, SP, 14040-90, Brasil [email protected] Palavras Chave: óxido de molibdênio, brometo de cetiltrimetilamônio, hexadecilamina e cicloocteno
Introdução A combinação apropriada de componentes orgânicos e inorgânicos fornece materiais com propriedades únicas que não são encontradas separadamente. Estes compostos podem ser obtidos pelo método sol-gel, permitindo assim a hidrolise/condensação dos cátions metálicos juntamente com a intercalação dos componentes orgânicos. Dentre os diversos óxidos de metais de transição, o óxido de molibdênio pode ser utilizado em catálise, displays e janelas eletrocrômicas. Neste contexto, nós realizamos a síntese de um material hibrido ternário de óxido de molibdênio com surfactantes, com o intuito de investigar a atividade catalítica deste material para a oxidação de hidrocarbonetos.
Resultados e Discussão O difratograma do composto Mo/CTAB/HDA (figura 1) apresenta dois picos harmônicos (020) e (040) que indicam uma estrutura lamelar [1], observando o pico (001), nota-se um aumento na distância interlamelar de 9,2 nm para 27,7 nm após a reação com os surfactantes, isto se deve a presença destas moléculas no espaçamento interlamelar da matriz inorgânica. Considerando o tamanho das moléculas de CTA+, o aumento da distância interlamelar está relacionado com a orientação perpendicular das moléculas orgânicas entre as lamelas do óxido. Nota-se também que há moléculas dos tensoativos adsovidas sobre a superfície do material. O estiramento do modo vibracional da ligação Mo=O é observado entre 885-1000 cm-1 (figura 2). Os modos ativos no infravermelho devido à alteração no comprimento das ligações do MoO6 octaédrico na região entre 500 a 840 cm-1 são fracas e aparecem entre 600 e 890 cm-1. Desta forma, observa-se dois modos de vibração principais entre 400-1000cm-1 devido ao estiramento simétrico da ν(Mo=O) em 850 cm-1 e ao estiramento anti-simétrico do ν(Mo-O-Mo) em 520 cm-1 [2]. Nota-se também a presença de bandas correspondentes aos modos vibracionais das moléculas orgânicas presentes entre as lamelas da matriz inorgânica em 1300 cm-1 (ν(CH2)), 1420 cm-1 (ν(CN)) e 2920 cm-1 (ν(CH)). As imagens de MEV (figura 3) mostram partículas distribuídas uniformemente por toda a superfície. Estas partículas apresentam formato de agulhas, retas e pontiagudas nas extremidades,
com tamanho aproximado entre 100 e 600 nm de largura por 1 a 6 µm de comprimento [2].
10 20 30 40 50
d = 9,2 nm
d = 27,7 nm
(b)
(a)
250 cps
Inte
nsid
ade
(u.a
.)
2θθθθ (graus) 4000 3000 2000 1000
3280-3660
2920
2840
1600
1460 95
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718
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850
(b)
2,5 c ps
(a)
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Número de onda (cm -1) Figura 1: Difratograma dos compósitos (a) MoO3 gel e (b) MoO3/CTAB/HDA.
Figura 2: IV-TF dos compósitos (a) MoO3 gel e (b) MoO3/CTAB/HDA.
Figura 3: MEV do compósito MoO3/CTAB/HDA (a) 5000x e (b) 10000x. Testes preliminares de oxidação do (z)-cicloocteno foram realizados para investigar a atividade catalítica deste material. A oxidação apresentou uma conversão de 60% quando se utilizou o ácido m-cpba como oxidante e apenas 2% com a utilização de H2O2, gerando a formação do ciclooctenóxido.
Conclusões A partir dos estudos realizados neste período pode-se afirmar que o material foi obtido por uma rota sintética simples empregando processo sol-gel em meio aquoso. Este método mostrou-se eficiente na obtenção do material híbrido ternário contendo óxido de molibdênio, sem perda da estrutura lamelar. Além disto, este material apresentou um comportamento catalítico favorável em reações de oxidação do cicloocteno.
Agradecimentos CAPES e CNPq ____________________ 1 Wang, S.; Zhang, Y.; Ma, X.; Wang, W.; Li, X.; Zhang, Z. e Qian, Y. Solid State Commun. 2005, 136, 283. 2 Reddy, C.; Deng, Z.; Zhu, Q.; Daí, Y.; Zhou, J.; Chen, W. e Mho, S. Appl. Phys. A. 2007, 89, 995.
(a) (b)
