1 |
[en] SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF CO-FE NANOCRYSTALS SUPPORTED ON MESOPOROUS SILICAS FOR THE FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS / [pt] SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCRISTAIS DE CO-FE SUPORTADOS EM SÍLICAS MESOPOROSAS PARA A SÍNTESE DE FISCHER-TROPSCHLAURINDA FATIMA DA FONSECA PEREIRA GUIMARAES BRAGANCA 20 July 2010 (has links)
[pt] Neste trabalho foram sintetizadas amostras bimetálicas de cobalto e ferro suportadas em sílicas mesoporosas do tipo SBA-15 e HMS. A preparação das mesmas ocorreu pelo método de impregnação incipiente do ponto úmido com soluções aquosas de nitratos de Co e Fe para obtenção de amostras com 25% p/p total de metal. Para estudos de efeitos comparativos das diversas propriedades, amostras monometálicas de Co ou Fe foram também preparadas com o mesmo teor metálico. Para investigar o efeito de diferentes direcionadores de estrutura, duas séries da sílica mesoporosa HMS foram preparadas utilizando dois tipos de direcionadores: dodecilamina (DDA) e tetradecilamina (TDA). As amostras foram caracterizadas por medidas de fisissorção de N(2), análise de difração de Raios-X (DRX), redução com temperatura programada (RTP), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), quimissorção de H(2) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS). A quantidade de metal incorporado foi estimada por espectroscopia de absorção atômica (EAA). Os suportes foram também caracterizados por análise diferencial termogravimétrica (ATG/ATD). As curvas ATG evidenciaram que os direcionadores de estrutura foram, em grande parte, removidos até 700 K. As propriedades de textura mostraram que após a introdução metálica no suporte SBA-15, a área específica, o volume de poros e o diâmetro de poro decresceram em menor extensão para a amostra bimetálica em relação às monometálicas. As análises de DRX detectaram a formação das fases de Co(3)O(4) e CoFe(2)O(4) para todas as amostras bimetálicas; sendo que para a amostra de Co-Fe/HMS (TDA), a fase a-Fe(2)O(3) foi também indicada. A presença do suporte HMS (TDA) resultou na formação de fases cristalitas de maiores dimensões. Os valores das espessuras de parede para os suportes do tipo HMS foram maiores em relação aos encontrados na literatura, sugerindo a formação de materiais mais estáveis. Os perfis de RTP foram similares entre as amostras monometálicas e bimetálicas, entretanto, maiores temperaturas de redução do óxido de cobalto na amostra bimetálica foi indicada em relação às amostras monometálicas de cobalto, no suporte HMS (TDA). Uma interação metal-suporte mais forte foi evidenciada para a amostra Co-Fe/SBA-15. As medidas de quimissorção de H(2) indicaram valores das dispersões metálicas maiores para as amostras bimetálicas em comparação as monometálicas de ferro e menores em relação às monometálicas de cobalto. A partir das micrografias obtidas por MET, foi observada uma menor formação (percentual) de aglomerados para a amostra de Co-Fe/SBA-15 em relação à de Co-Fe/HMS (DDA). O espectro Co2p resultante da análise de XPS, para a amostra bimetálica de Co-Fe/HMS (DDA) indicou a presença de Co(3)O(4). O catalisador de Co-Fe/HMS (DDA) apresentou maiores seletividades para C(5+) e álcoois em relação ao catalisador Fe/HMS (DDA) na síntese de Fischer-Tropsch. O parâmetro de probabilidade de crescimento da cadeia (a) foi maior para o catalisador bimetálico Co-Fe/HMS (DDA) em comparação ao catalisador Co-Fe/SBA-15. Ambos os catalisadores bimetálicos exibiram uma seletividade (%) maior para a fração de leves, C2-C4. / [en] In this work, cobalt and iron bimetallic samples supported on SBA-15 or HMS mesoporous sílicas were prepared by incipient wetness impregnation. Cobalt nitrate and iron salts were used to obtain samples containing 25 wt% total of metal content. Also, a series of supported monometallic cobalt or iron samples were synthesized, with the same metal loading, and compared to bimetallic ones. In order, to investigate the effect of different templates, a series of HMS sílicas have been prepared using two types of structure direction: dodecylamine (DDA) and tetradecylamine (TDA). The samples were cheracterized by N(2)-physisorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM), H(2) chemisorption and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. The amount of incorporated metal was estimated by atomic absorption spectroscopy (AAS). The supports were, also, characterized by thermogravimetric (TGA), as well as differential thermal (DTA) analyses. The TGA/DTA curves showed that the templates were mainly removed until 700 K. The textural properties revealed that after metal introduction to SBA-15 support, specific area, pore volume and pore diameter decreased in a lesser extension for the bimetallic sample compared to monometallic ones. XRD measurements detected the formation of Co(3)O(4) and CoFe(2)O(4) phases for all bimetallic samples. For Co-Fe/HMS (TDA) sample, the a-Fe(2)O(3) phase formation and a higher Co(3)O(4)/CoFe(2)O(4) crystallite sizes were also observed. The wall thickness valour for HMS supports was higher than previously reported values, suggesting more stable materials. The TPR profiles indicated similar behavior between bimetallic and monometallic samples. In case of cobalt oxide on bimetallic sample, higher reduction temperatures were indicated compared to monometallic ones for HMS (TDA) support. A higher interaction metal-support was showed for Co-Fe/SBA- 15. According to hydrogen chemisorption, the bimetallic samples dispersions were higher than iron monometallic and lower than cobalt monometallic samples. From TEM microphotografs, it was observed a lesser fraction of agglomerates to Co-Fe/SBA-15 than Co-Fe/HMS (DDA) sample. XPS spectrum of Co2p region indicated the presence of Co(3)O(4) for the bimetallic sample, Co-Fe/HMS (DDA). The Fe-Co/HMS (DDA) bimetallic catalyst showed higher C(5+) and alcohols selectivities than Fe/HMS (DDA) on the Fischer-Tropsch reaction. Also, the bimetallic cobalt and iron based catalyst supported on HMS (DDA) recorded a higher value for the chain growth parameter (a) than Co-Fe/SBA-15. Both bimetallic catalysts exhibited highter selectivities (%) for lighter fractions, C2-C4.
|
2 |
[pt] NANOPARTÍCULAS SEMICONDUTORES FOTOLUMINESCENTES COMO SONDAS ÓPTICAS PARA DETERMINAÇÃO DE CAPTOPRIL, HISTAMINA, AMINOGLICOSÍDEOS E TIROXINA / [en] PHOTOLUMINESCENT SEMICONDUCTORS NANOPARTICLES AS OPTICAL PROBES FOR THE DETERMINATION OF CAPTOPRIL, HISTAMINE, AMINOGLYCOSIDES AND THYROXINE20 December 2021 (has links)
[pt] Recentemente, os nanocristais semicondutores, também conhecidos como
pontos quânticos, tornaram-se muito atrativos em abordagens de detecção por
fotoluminescência devido as suas propriedades ópticas peculiares, tais como
fluorescência intensa e com perfil estreito, comprimento de onda máximo ajustável
através do controle do tamanho das partículas e maior fotoestabilidade em
comparação com os corantes orgânicos convencionais. As nanopartículas
sintetizadas foram avaliadas como sondas fotoluminescentes (na forma de
dispersão aquosa) para a determinação de captopril, histamina, canamicina e
tiroxina (analitos não fotoluminescentes na temperatura ambiente) evitando o uso
de procedimentos complexos de derivatização química e permitindo quantificações
de forma simples e com sensibilidade. Nanopartículas de CdTe modificadas com o
ácido tioglicólico (TGA) e com o ácido 2-mercaptopropiônico (2MPA) e também
nanopartículas de ZnS modificadas com L-cisteína foram sintetizadas pela
abordagem em fase aquosa coloidal. Estas foram caracterizadas usando métodos
microscópicos e espectroscópicos adequados.
A fotoluminescência da nanopartícula 2MPA-CdTe foi consideravelmente
mais intensa quando na presença de captropil. Sob condições ótimas, o modelo de
calibração (isoterma de ligação de Langmuir) foi linear até 4,8 x 10-4 mol L-1 com
constante de equilíbrio de ligação de 3,2 x 104 L mol-1 e limite de detecção (LOD)
de 6,2 x 10-6 mol L-1 (1,3 (micro)g mL-1). Aplicações em soro sanguíneo humano
fortificado com captropil e em formulações farmacêuticas foram demonstradas. A
fotoluminescência das nanopartículas de TGA-CdTe foi reduzida (supressão) após
adição de diferentes concentrações de histamina seguindo o modelo de Stern-
Volmer. A resposta linear cobriu uma faixa de concentração até 5,7 x 10-4 mol L-1,
com LOD de 9,6 x 10-6 mol L-1 (1,1 (micro)g mL-1). A abordagem proposta foi utilizada
para determinação de histamina em carne de atum. Já a presença de
aminoglicosídeos aumentou a fluorescência das nanopartículas de TGA-CdTe
(seguindo o modelo da isoterma da adsorção de Langmuir). A kanamicina foi o
aminoglicosídeo escolhido para estudar o efeito do aumento da intensidade da
fotoluminescência das nanopartículas de TGA-CdTe disperso em solução aquosa.
A faixa linear estendeu-se até 8,2 x 10-7 mol L-1 com LOD de 2,5 x 10-8 mol L-1
(14,2 ng mL-1). As constantes de ligação entre diversos aminoglicosídeos e TGACdTe
foram calculadas e indicou que existe uma relação entre o número de grupos
amino primários disponíveis e o aumento da luminescência. Essa abordagem foi
aplicada com sucesso para a análise de amostras de leite e água de riacho, ambos
fortificados com kanamicina, usando procedimento de extração em fase sólida com
um polímero impresso molecularmente (MIP). A intensidade da fotoluminescência
da nanopartícula cisteína-ZnS em solução contendo brometo de cetiltrimetilamônio
(CTAB) foi reduzida (quenched) após adição de tiroxina. A
redução total do sinal (quenching) seguiu o modelo de Stern-Volmer com resposta
linear até 4,0 x 10-6 mol L-1 de concentração do analito, o LOD foi 6,2 x 10-8 mol
L-1 (48,3 ng mL-1). A dispersão aquosa da cisteína-ZnS foi usada como sonda
óptica para a determinação de tiroxina em formulações farmacêuticas e em saliva
humana fortificada com analito. / [en] Recently, semiconductor nanocrystals, also known as quantum dots, have
become very attractive for photoluminescence based sensing approaches due to
their unique optical properties like intense photoluminescence with narrow profile,
maximum wavelength adjustable by the control of particle size and higher
photostability in comparison of conventional organic dyes. Different synthesized
nanoparticles were evaluated as photoluminescent probes (as aqueous dispersions)
for the determination of captopril, histamine, kanamycin and thyroxine (nonphotoluminescent
analytes at room-temperature) avoiding the use of complex
chemical derivatization procedures and enabling simple and sensitive
quantifications. Thioglycolic acid (TGA) and 2-mercapoprionic acid (2MPA)
modified CdTe nanoparticles and L-cysteine modified ZnS nanoparticles were
synthesized via the colloid aqueous phase route. Their characterization was made
using proper microscopic and spectroscopic methods.
The emission intensity of 2MPA-Cdte is greatly enhanced in the presence
of captopril. Under optimum conditions, the calibration model (Langmuir binding
isotherm) was linear up to 4.8 x 10-4 mol L-1 with equilibrium binding constant of
3.2 x 104 L mol-1 and limit of detection (LOD) of 6.2 x 10-6 mol L-1 (1.3 (micro)g mL-1).
Applications in captopril fortified human serum and in pharmaceutical
formulations were demonstrated. The photoluminescence of TGA-CdTe
nanoparticles was quenched by histamine in a concentration dependent manner
(Stern-Volmer model). The linear response covered the concentration range up to
5.7 x 10-4 mol L-1 with LOD of 9.6 x 10-6 mol L-1 (1.1 (micro)g mL-1). The proposed
method was used for the analysis of tuna fish. The presence of aminoglycosides
enhanced the photoluminescence of the TGA-CdTe nanoparticles (following a
Langmuir binding isotherm model). Kanamycin was used as a model
aminoglycoside in order to study its effect on the photoluminescence enhancement
of TGA-CdTe quantum dots dispersed in aqueous solution. The linear range
extended up to 8.2 x 10-7 mol L-1 with LOD of 2.5 x 10-8 mol L-1 (14.2 ng mL-1).
Binding constants were calculated for several aminoglycosides indicating that
there is a relationship between the number of available primary amino groups and
the increasing in photoluminescence. This approach was successfully applied for
determination of kanamycin fortified milk and in stream water samples after solid
phase extraction using a molecular imprinted polymer produced using a
kanamycin template. The photoluminescence intensity of cysteine-ZnS in solution
containing cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) was quenched by
thyroxine. The overall quenching followed a Stern-Volmer model with linear
response coveing an analyte concentration range up to 4.0 x 10-6 mol L-1. LOD
was 6.2 x 10-8 mol L-1 (48.3 ng mL-1). The aqueous dispersion of cysteine-ZnS
was used as optical probe for the determination of thyroxine in pharmaceutical
formulations and in analyte fortified human saliva.
|
Page generated in 0.0861 seconds