Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-15T13:54:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-15T13:58:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / CNPq / Os óxidos de nitrogênio são responsáveis por três dos maiores fenômenos de poluição global. O smog fotoquímico, a chuva ácida e a poluição de água continental por espécies nitrato, assim como o gás estufa, estão associados a compostos de nitrogênio. Nas últimas décadas, várias tecnologias foram propostas e aplicadas para reduzir as emissões de óxidos de nitrogênio, de plantas industriais e do sistema de exaustão de automóveis. A redução seletiva dos óxidos nitrogênio com hidrocarbonetos (SCR-HC), em presença de oxigênio, tem sido extensivamente estudada como um processo promissor no controle das emissões de NOx de máquinas à diesel e gasolina com a vantagem de remover também hidrocarbonetos. Considerando estes aspectos, neste trabalho avaliou-se a atividade de catalisadores à base de óxido de ferro e zircônio sulfatado na SCR de óxidos de nitrogênio por propano. O efeito da fonte de sulfato nas propriedades do catalisador foi investigado. Os precursores foram preparados por técnicas de precipitação e impregnados com soluções aquosas de ácido sulfúrico, sulfato de amônio ou sulfato de cobre, seguido de calcinação à 550°C. As amostras foram caracterizadas por análise química, espectroscopia na região do infravermelho com transformadas de Fourier, difração de raios X, análise térmica (TG e DTA), medidas de área superficial especifica, dessorção à temperatura programada (TPD de NH3), espectroscopia Mössbauer e espectroscopia fotoeletrônica de raios X. Os catalisadores foram avaliados na faixa de 150 a 500°C na redução de NO a N2 por propano. Observou-se a formação da hematita em todas as amostras à base de óxido de ferro. As diferentes fontes de íon sulfato afetaram a área superficial especifica dos catalisadores bem como suas atividades. A hematita foi inativa na redução de NO mas, as amostras sulfatadas foram ativas, independentes da fonte de enxofre. O oposto foi notado na conversão do propano. Os catalisadores mais ativos na redução de NO foram as amostras preparadas com sulfato de amônio e sulfato de cobre. No catalisador à base de zircônia foi observada a presença das fases tetragonal e monoclínica, enquanto os sólidos sulfatados apresentou apenas a fase tetragonal. As áreas superficiais especificas dessas amostras, aumentaram devido ao enxofre. A atividade variou tanto na redução do NO, como na oxidação do propano dependendo da fonte do sulfato. O catalisador mais ativo foi aquele preparado com sulfato de cobre. Concluiu-se que os catalisadores à base de zircônia são mais promissores para a SCR de óxidos de nitrogênio por hidrocarbonetos que os óxidos de ferro. / Nitrogen oxides are responsible for the three of the main phenomena related global pollution. The photochemical smog, the acid rain and the pollution of continental water by nitrate species, as well as the greenhouse effect, are related to nitrogen compounds. In the last decades several technologies have been proposed and used to reduce the emissions of nitrogen oxides from industries and automobiles. Among them, the selective catalytic reduction (SCR) of nitrogen oxides by hydrocarbons, in oxygen presence, has been extensively studied as a potential process in NOx emission control for diesel and lean-born engines with the advantage of removing the hydrocarbons. By considering these aspects, the activity of sulfated iron oxide-based catalysts and sulfated zirconia-based catalysts in the SCR of nitrogen oxides by propane was evaluated in this work. The effect of the sulfate source on the properties of the catalysts was also investigated. The precursors were prepared by precipitation techniques and impregnated with aqueous solutions of sulfuric acid, ammonium sulfate or copper sulfate, followed by calcination at 550ºC. Chemical analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermal analysis (DTA, TG), specific surface area measurements, temperature programmed reduction, acidity measurements (ammonia TPD), Mössbauer spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were used to characterize the samples. Hematite was produced in all iron oxide-based samples and different sulfate sources affected the areas of the catalysts as well as their activities. Hematite itself was almost inactive in NO reduction but the sulfated samples were active, regardless the sulfur source. The opposite was noted in the propane conversion. The most active catalysts in NO reduction were the samples prepared with ammonium sulfate and copper sulfate. The zirconia- based catalyst was made of monoclinic and tetragonal phases but the sulfated samples were only made of the tetragonal phase. The specific surface areas of these samples increased due to sulfur. The activity changed to both NO reduction and propane oxidation depending on the sulfate source. The most active catalysts were those prepared with copper sulfate. It was concluded that zirconia-based catalysts are more promising catalysts to (SCR) of nitrogen oxides by hydrocarbons.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6146.pdf: 10796171 bytes, checksum: af6521d91e88c788b007a0dade171c01 (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Universidade Federal de Sao Carlos / The synthesis and characterization of five ruthenium (III) complexes such as mer-[RuCl3(dppb)(N)], where N = pyridine and 4-substituted derivatives were performed in this work. These complexes were evaluated as catalysts in hydrogenation reactions of cyclohexene and some aldehydes. The obtained results were very satisfactory, presenting values higher than 80% of conversion, in 15 h. These ruthenium (III) complexes, two ruthenium (II) complexes containing CO as ligand and other four precursors, were also tested as catalysts in hydroformylation reactions of alkenes. Considering that is known that hydroformylation reactions can form several sub products, in the best reaction conditions, these catalysts were able to produce up to 61% of product, with only 14% of one sub product. These results were considered satisfactory, due to the possibility to work without additives, promoting a "green" reaction. The ruthenium (III) precursor mer-[RuCl3(dppb)(H2O)], was supported in three different polymers (poly-4-vinylpyridina P4VP, chitosan QT e aminopropyl silica APS). The catalytic activities of these polymersupported compounds were tested in hydrogenation of cyclohexene. Due to the possibility to separate the solid catalyst by filtration and easily isolate the product, the results showing 70% of conversion were considered satisfactory and "green". The ruthenium complex chitosan-supported was tested on the formation of a film, which was used to modify a glassy carbon electrode (GCE). This modified GCE was tested as an electrochemical sensor for the detection and quantification of drugs (acetaminophen and sildenafil citrate). The electrode showed a great electrochemical response and high sensitivity when compared to an unmodified glassy carbon electrode and a glassy carbon electrode chitosan modified. The polymeric film was stable to degradation in acids electrolytes showing a linear response evaluated in 1,25 x 10-5 a 4,99 x 10-4 mol L-1 concentration interval. / Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados cinco complexos de rutênio(III) de fórmula geral mer-[RuCl3(dppb)(N)], onde N = piridina e derivados 4-substituidos, os quais foram avaliados como catalisadores em reações de hidrogenação do cicloexeno e alguns aldeídos, apresentando valores acima de 80% de conversão em 15 horas de reação. Esses complexos, dois complexos de Ru(II) contendo CO como ligante, além de quatro precursores, foram também estudados como catalisadores em hidroformilação de alcenos. Uma vez que a reação de hidroformilação pode formar diversos subprodutos, nas melhores condições reacionais determinadas foi possível isolar até 61% de produto, com formação de apenas um subproduto com 14% de conversão. Esses resultados são satisfatórios, considerando que não foi necessário o uso de aditivos reacionais, o que torna a reação muito mais verde . O complexo precursor de rutênio(III) mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] foi suportado em três diferentes polímeros (poli-4-vinilpiridina P4VP, quitosana QT e aminopropilsilica APS) e a atividade catalítica destes foi avaliada frente à reação de hidrogenação do cicloexeno. Os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que o catalisador polímero-suportado, por ser sólido e insolúvel, apresenta a vantagem de ser separado por simples filtração, possibilitando a extração mais fácil e rápida do produto e tornando o processo mais limpo e verde . O complexo de rutênio suportado no polímero quitosana foi usado como modificador de um eletrodo de carbono vítreo (GCE), que foi avaliado como sensor eletroquímico na determinação e quantificação de dois fármacos: acetaminofeno e citrato de sildenafil, apresentando ótima resposta analítica e alta sensibilidade quando comparado com o mesmo eletrodo nãomodificado. O filme polimérico se mostrou estável à degradação devido ao uso de eletrólitos ácidos, apresentando uma boa resposta linear avaliada num intervalo de concentração de 1,25 x 10-5 a 4,99 x 10-4 mol.L-1.

A presente tese trata das reações de sulfanilação de algumas 2-sulfinilciclanonas racêmicas pelo método de catálise por transferência de fase (CTF), seja usando cloreto de benziltrietilamônio (TEBAC) seja usando catalisador quirálico. As reações de sulfanilação pelo método de CTF empregando TEBAC, forneceram produtos sulfanilados em altos rendimentos (75-93%), enquanto que as reações empregando a mesma metodologia, utilizando catalisadores quirálicos, conduziram não só a altos rendimentos, mas também a um aumento no excesso diastereomérico. Foram determinadas as configurações relativas da 2metilsulfanil- 2-metilsulfinilciclopentanona e 2-p-tolilsulfanil-2metilsulfinilcicloexanona pela análise de difração de Raios-X como sendo 2S*SS*. A parte final da Tese contém reações de sulfanilação da 2-metilsulfinilciclopentanona e 2-metilsulfinilcicloexanona opticamente ativas. É digno de nota que estas, ao contrário da 2-p-tolilsulfinil ciclanonas, descritas na literatura, conduziram a produtos sulfanilados estáveis. Finalmente, a tese mostra um exemplo de condensação aldólica assimétrica partindo da 2-metilsulfanil-2-metilsulfinilcicloexanona opticamente ativa. Com base no conhecimento da configuração deste último composto, foi possível esclarecer o mecanismo da indução assimétrica. / This thesis presents the sulfanylation reactions of some racemic 2-methylsulfinil cyclanones, by phase transfer catalysis (PTC) method, employing as catalysts either benzyltriethylammonium chloride (BTAC) or some optically active catalysts. The sulfanilation reactions, employing BTAC furnished the sulfanylated products in high yields (75-93%) while the reactions performed by the same methodology, using chiral catalysts, led to higher yields and also to an increase in the diastereomeric excess. The relative configuration of 2-metilsulfanyl-2-methylsufinylcyclopentanone and of 2-p-tolylsulfanyl-2-methylsulfinylcyclohexanone, as determined by X-Ray diffraction analysis, showed to be 2S*SS*. The final part of this thesis reports the sulfanylation reactions of the optically active 2-methylsulfinylcyclopentanone and 2-methylsulfinylcyclohexanone, which, in contrast to the p-tolyl derivatives, described in the Iiterature, were stable derivatives. Finally, on the basis of the relative configuration of the optically active 2-methylsulfanyl-2-methylsulfinylcyclohexanone, it became possible to propose the stereochemical course of the asymmetric aldol reaction of this compound with an ester enolate.

A presente tese trata das reações de sulfanilação de algumas 2-sulfinilciclanonas racêmicas pelo método de catálise por transferência de fase (CTF), seja usando cloreto de benziltrietilamônio (TEBAC) seja usando catalisador quirálico. As reações de sulfanilação pelo método de CTF empregando TEBAC, forneceram produtos sulfanilados em altos rendimentos (75-93%), enquanto que as reações empregando a mesma metodologia, utilizando catalisadores quirálicos, conduziram não só a altos rendimentos, mas também a um aumento no excesso diastereomérico. Foram determinadas as configurações relativas da 2metilsulfanil- 2-metilsulfinilciclopentanona e 2-p-tolilsulfanil-2metilsulfinilcicloexanona pela análise de difração de Raios-X como sendo 2S*SS*. A parte final da Tese contém reações de sulfanilação da 2-metilsulfinilciclopentanona e 2-metilsulfinilcicloexanona opticamente ativas. É digno de nota que estas, ao contrário da 2-p-tolilsulfinil ciclanonas, descritas na literatura, conduziram a produtos sulfanilados estáveis. Finalmente, a tese mostra um exemplo de condensação aldólica assimétrica partindo da 2-metilsulfanil-2-metilsulfinilcicloexanona opticamente ativa. Com base no conhecimento da configuração deste último composto, foi possível esclarecer o mecanismo da indução assimétrica. / This thesis presents the sulfanylation reactions of some racemic 2-methylsulfinil cyclanones, by phase transfer catalysis (PTC) method, employing as catalysts either benzyltriethylammonium chloride (BTAC) or some optically active catalysts. The sulfanilation reactions, employing BTAC furnished the sulfanylated products in high yields (75-93%) while the reactions performed by the same methodology, using chiral catalysts, led to higher yields and also to an increase in the diastereomeric excess. The relative configuration of 2-metilsulfanyl-2-methylsufinylcyclopentanone and of 2-p-tolylsulfanyl-2-methylsulfinylcyclohexanone, as determined by X-Ray diffraction analysis, showed to be 2S*SS*. The final part of this thesis reports the sulfanylation reactions of the optically active 2-methylsulfinylcyclopentanone and 2-methylsulfinylcyclohexanone, which, in contrast to the p-tolyl derivatives, described in the Iiterature, were stable derivatives. Finally, on the basis of the relative configuration of the optically active 2-methylsulfanyl-2-methylsulfinylcyclohexanone, it became possible to propose the stereochemical course of the asymmetric aldol reaction of this compound with an ester enolate.

Neste trabalho, o complexo de cério (Ce(hdacac)6·xH2O, x0-2) foi sintetizado a fim de se produzir um aditivo redutor de fuligem emitida pela queima de diesel, biodiesel e suas misturas em motores a compressão. Os complexos foram feitos a partir de um novo ligante, a 3-hexadecilpentano-2,4-diona (hdacac), que possui uma longa cadeia alquílica e o dois grupos carbonílicos em posições , permitindo a complexação de cério e sua dissolução em ambientes hidrofóbicos. Com o objetivo de se avaliar as propriedades estruturais do Ce(hdacac)6·xH2O, bem como o seu comportamento em solução, complexos com o íon Eu3+ (que apresenta propriedades luminescentes particulares) foram sintetizados. O ligante e seus complexos foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear, titulação complexométrica, análise termogravimétrica, análise elementar, espectroscopia vibracional na região do infravermelho e espectroscopia de luminescência. A miscibilidade dos complexos sintetizados e a influência do Ce(hdacac)6·xH2O sobre a queima da fuligem foram estudadas. Seqüencialmente, o Ce(hdacac)6·xH2O foi adicionado aos novos combustíveis e sua capacidade redutora de fuligem comprovada em um grupo gerador, por comparação da refletância difusa de filtros expostos aos efluentes emitidos. Além disso, filmes de Langmuir-Blodgett com o Eu(hdacac)n .xH2O foram produzidos e, conhecendo-se a eficiência da hdacac na homogeneização do Eu3+ sobre a superfície investigada, comprovou-se a possibilidade de estudos futuros na produção de substratos inorgânicos com sítios de CeO2. / In the work, the complex Ce(hdacac)6·xH2O (x0-2) was synthesized in order to produce an additive capable of reducing soot, that is emitted from the combustion of diesel, biodiesel and its mixtures in compression engines. The complexes were produced from a new ligand, 3-hexadecylpentane-2,4-dione (hdacac), that has a long alkyl chain and two carbonyl groups in the position, thus allowing the complexation of cerium and its dissolution in hydrophobic environments. With the aim to evaluate the structural properties of Ce(hdacac)6·xH2O, as well as its behavior in solution, complexes with the Eu3+ ion (that has particular luminescent properties) were synthesized. The ligand and its complexes were characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy, complexometric titration, thermogravimetry, elementary analysis, and infrared and luminescence spectroscopies. The miscibility of the complexes and the influence of Ce(hdacac)6·xH2O on soot combustion were studied. Subsequently, Ce(hdacac)6·xH2O was added to the new fuels and its soot reducing capacity attested in a generating group by comparison of the diffuse reflectance of filters exposed to the emitted effluents. Moreover, LB films with Eu(hdacac)n .xH2O were produced and, by knowing the efficiency of hdacac in the homogenization of Eu3+ over the investigated surface, one can predict the possibility of future studies on the production of inorganic substrates having CeO2 sites.

As reações entre o íon pentacianoferrato(II) e os isômeros de acetilpiridina (py(CO)CH3) foram estudadas com o intuito de estabelecer o mecanismo da reação de ataque nucleofílico ao grupo nitrosilo coordenado. Estas reações de adição foram acompanhadas pela técnica stopped flow ll a 25,O&#186;C, em condições de pseudo primeira ordem, em meio alcalino com força iônica 0,10 M ajustada com LiC104 . Durante o processo, constatou-se que a formação dos produtos é precedida pelo aparecimento de intermediário azul com pequenos tempos de vida. A formação deste intermediário envolve o ataque da acetilpiridina na forma de carbânion, ao grupo nitrosilo coordenado, em competição com a adição do íon hidroxila. A lei da velocidade para o mecanismo proposto nesta etapa, tem a expressão abaixo para a constante de velocidade observada kobsl= KkL [py(CO)CH3] [OH-] + kOH [OH-] + k-L Os valores de KkL e k-L são respectivamente 1,91 &#177; 0,05 X 102M-2s-1 e 0,90&#177; 0,02 X 10-1 s-1</SUP para acetilpiridina com substituintes na posição para; 3,70&#177; 0,10X .. 10 M-2s-1 e 0,86 &#177; 0,02 X 10-1s-1 para o derivado na posição meta e 1 ,42 &#177; 0,04 X 10 M-2 s-1 e o 0,46 &#177; 0,01X10-1s-1para o derivado em orto. O kOH obtido nas condições experimentais é 0,302M-l s-1. o decaimento do intermediário ocorre devido a dissociação da espécie coordenada pelo NO cuja labilização pode ser provocada ou ocorrer em paralelo a isomerização do ligante. Esta reação também depende tanto da concentração do ligante como da concentração da hidroxila. A lei da velocidade resultante do mecanismo proposto, consistente com o comportamento cinético, leva à expressão [figura ver arquivo em PDF] Os valores de kd e KT determinados são respectivamente 8,3 X 10-2s-1 2,1 X 103 M-2 para derivados em para, 5,0 X 1º-2s s-1 e 3,90 X -10 M-2 Para o derivado em meta e 3,2 X 10-2s-1e 2,95 X 102 M-2 para o derivado em orto. A consistência do mecanismo proposto foi verificada através das constantes obtidas em experiências independentes acompanhando o decaimento dos intermediários sintetizados. O mecanismo foi ainda confirmado através dos estudos independentes das etapas propostas no mecanismo global. Esta adição das acetilpiridinas ao grupo NO coordenado foi aproveitada na obtenção de 1igantes carboni1-oximas correspondentes. Estes ligantes py(CO)CHNOH bem como as acetilpiridinas foram utilizados para sintetizar série de complexos Fe(CN)5L3- a partir do íon aquopentacianoferrato (II) , Fe(CN)5H2O3-. A caracterização dos 1igantes e complexos sintetizados foi feita na região de infravermelho, visível e ultra-violeta. Os espectros eletrônicos obtidos foram decompostos usando-se as funções Gaussianas simples e dupla e a 1ognormal. Os complexos apresentam-se fortemente coloridos, com bandas de absorção na região do visível e ultra-violeta próximo, cujas transições podem ser classificadas em; a. Transições de transferência de Carga Fe-L (CT); b. Transições de Campo Ligante (d-d); c. Transições Internas nos Ligantes (L-L); d. Transições de transferência de Carga Fe-CN (CT) Foram ainda verificados os efeitos de pH sobre as bandas de transferência de carga e as variações espectrais provenientes da oxidação do complexo. Os estudos de espectroscopia envolvendo os complexos intermediários sintetizados foram feitos na tentativa de obter informações estruturais e propriedades para se estabelecer correlação com parâmetros cinéticos determinados. O comportamento eletroquímico dos complexos em estudo foi investigado através da voltametria cíclica. A partir destes dados obteve-se os parâmetros termodinâmicos bem como a correlação do Eo com a frequência da transição de transferência de carga vTC(Fe-L). Os complexos Fe(CN)5 py (CO)CHNOH3- apresentam comportamento fotoquímico típico, com deslocamento batocrômico das bandas de transferência de carga no decorrer da irradiação com luz visível e ultra-violeta. A fotosubstituição dos cianetos nos complexos Fe(CN)5L3- foi constatada pela primeira vez com o uso de ligantes que apresentam características quelantes ( como etilenodiamina e py(CO)CHNOH ) e estabilizam os complexos tetracianoferrato(II) correspondentes. A irradiação quase monocromática no complexo Fe(CN)5em3- mostra um rendimento quântico de 0,087 &#177; 0,003 para a saída do cianeto. A espécie formada fotoquimicamente foi isolada e a sua identidade foi \' confirmada espectroscopicamente e também, através da reação de oxidação com formação do tetracianoferrato com diimina. A análise do pentaciano(etilenodiamina) ferrato (II) consumido e a quantidade do complexo tetracianoferrrato correspondente formada mostra que a reação representada a seguir [figura ver arquivo em PDF] é o único processo fotoquímico efetivo que ocorre durante . o período de irradiação . / The reactions between the pentacyano(nitrosyl) ferrate(II) ion and the o-, m-, p-isomers of acetylpyridine (py(CO)CH3) were investigated by stopped flow technique, in order to evaluated the mechanisms of nucleophilic attack on the coordinated nitric oxide ligand. The kinetics of these addition reactions were followed spectrophotometrically, under pseudo first order conditions, at a temperature of 25°C, and &#181= 0,100 (lithium perchlorate and lithium hydroxide). A deep blue compound can be observed with a half-1ife of a few seconds. The formation of such an intermediate was described in terms of the attack of the carbanion of acetylpyridine to the coordinate nitric oxide ligand, in competition with the addition of the hydroxide ion. The experimental rate 1aw for the reaction can be expressed by a pseudo first order equation, consistent with our proposed mechanism; where kobsl= K.kL [py(CO)CH3] [OH- + kOH [OH-] + k-LThe rate constants kL and k-L refer to the nucleophilic attack step and the reversal reaction, respectively. The equilibrium constant K represents the formation of the carbanion, while kOH is associated with the parallel addition of the hydroxide ion to NO+. The values determined for KkL and k-L were, respectively , 196 M-2s-1, and 0.090 s-l for p-py(CO)CH3 ; 370 M-2s-1 and 0.080 s-l for m-py(CO)CH 3; and 14,2M-2s-1 and 0.046s-1 for o-py(CO)CH3 . The kOH value obtained under the experimental conditions is 0,302 M-1s-1 The decay of the intermediate yields the free carbonyloximes in solution. It may be associated with an intrinsic lability of the nitroso species, or even by an internal isomerization leading to a sterically hindered configuration of the ligand . The observed rate law was found to depend on the acetylpyridine and the hydroxide ion concentrations in the following way [see figure PDF file] where KT = K.kL/k-L, and . kd is the rate constant of dissociation of coordinated 1igand. The experimental values of KT and kd were, respectively, 2.1x103 M-2 and 0.082s-1 for p-py(CO)CH3; 390 M-2 and 0.050 s-1 for m-py (CO) CH3;and 295 M-2 and 0.032 s-1 for o-py(CO)CH3. Independent experiments using the intermediate species isolated as solids, allowed to confirm the consistency of our two step mechanism . From the pure carbonyl-oxime ligands obtained in this work we have synthesized the substituted complexes of pentacyanoferrate(II) coordinated by pyridine group. An extensive characterization of the ligands and of the complexes was carried out in this work, including the analysis of the electronic spectra in terms of Gaussians and log-normal functions, and the assignments of the vibrational spectra. Also examined were the pH effects on the charge transfer spectra, as well as the evaluation of the basicity constants of the coordinated cyanide and the heterocyclic ligands. We have also characterized the intermediates in terms of their electronic and vibrational spectra. Based on an electrochemical study, using mostly cyclic voltammetry, we have obtained the thermodynamic parameters of the several complexes. A linear correlation between the formal potentials and the energies of the charge transfer transitions was found in this work. The Fe (CN)5py (CO) CHNOH3- complexes were found to be photosensitive, turning slowly to a deep blue color under sun or ordinary light. The photolysis under controlled conditions, with a mercury lamp, in the visible - near uv region, produced neat spectral changes, with isosbestic points indicating a well behaved photochemical process. The product, in contrast to pentacyanoferrate(II) species, was found to be inert toward dimethyl sulfoxide. The same behavior has been observed for tetracyanoferrate(II) complexes with bidentate ligands. In analogy, the blue product was formulated as [see figure PDF file] Quantum yields were determined at several wavelengths however, it was not possible to distinguish , between the following photochemical processes, leading to the tetracyano species : [see figure PDF file] The second process taking place on the oxime isomer, which may be eventually present in very small amount, is expected to be highly effective because of the neighboring effect enhancing the formation of the 5 member ring. To clarify this point, we have investigated the photochemistry of the Fe(CN)5(en)3- complex. The results indicated that the formation of the Fe(CN)4en2- complex takes place with a quantum yield of 0,087&#177; 0,005 at 366nm, which is nearly 10 times the values obtained for carbonyl-oxime complexes. In this case, the photochemical process can be analysed quantitatively by determining the amount of the starting complex, or by isolating the tetracyano species by ionic exchange chromatography. Both ways gave comparable numbers, indicating that the measured quantum yields refer to the process [see figure PDF file] We therefore concluded that the labilization of the CN ligands in the carbonyl-oxime complexes should take place mostly according to the first route.

Zeólitas tipo Y contendo terras raras, RE,Ca/NaY (RE = La, Ce, Nd, Eu, Gd), foram preparadas a partir da forma NaY (razão Si/Al = 2,4 ) por trocas iônicas sucessivas com soluções de cloreto de cálcio e cloreto de terras raras, -através de refluxo; e subseqüente filtragem a vácuo, secagem e tratamento térmico sob fluxo de nitrogênio. Após o tratamento térmico, os Íons aquosos trivalentes de terras raras sofrem hidrólise, formando hidroxilas catiônicas do tipo [RE. OH]2+ e prótons H+, tornando-se localizados nas cavidades e canais da zeólita. O próton reage com o oxigênio da rede cristalina, originando centros ácidos muito fortes. O tipo específico de terra rara trocado ionicamente influencia a acidez total, força e distribuição dos sítios ativos na zeólita. As composições químicas das celas unitárias das amostras foram determinadas por espectrometria de emissão atômica por plasma de argônio induzido (ICP-AES). A cristalinidade, após troca iônica e tratamento térmico, foi confirmada por espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e difração de raios-X. A microssimetria do íon európio na zeólita Eu,Ca/NaY foi investigada por espectroscopia eletrônica de emissão na região do visível, sob excitação de radiação ultravioleta (396 nm). As propriedades ácidas das amostras RE, Ca/NaY foram estudadas por termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), usando n-butilamina como molécula sonda. Por TG, foi investigada a acidez total das amostras; enquanto que por DSC, utilizando o modelo cinético de Borchardt & Daniels, foi investigada a força ácida relativa das amostras. A presença dos centros ácidos de Brönsted e Lewis foi determinada por espectroscopia na região do infravermelho (1700-1300 cm-1) , usando piridina como molécula sonda. A atividade catalítica e seletividade das amostras foram avaliadas na reação química modelo de alquilação de benzeno com a olefina linear 1-dodeceno para formação de alquilbenzeno linear. A reação foi estudada na fase líquida, em um microrreator de batelada, à temperatura de 80°C. 0s produtos monoalquilados e os isômeros lineares de 1-dodeceno foram determinados por cromatografia em fase gasosa e espectrometria de massa (GC-MS). / The Y zeolites containing calcium and rare earth polivalent cations, RE,Ca/NaY (RE = La, Ce, Nd, Eu, Gd), were prepared by ion exchange, refluxing the NaY zeolite (Si/Al = 2,4) with calcium chloride and rare earth chloride solutions, followed by thermal treatment under nitrogen flow. The trivalent hydrated rare earth ions undergo hydrolysis, forming [RE.OH]2+ cation hydroxyls and protons H+, which react with oxygen in the lattice, generating strong acid sites. The rare earth elements influence the total acidity, strength and distribution of the active sites in the zeolite. The unit cell chemical compositions of the samples were determined by Inductively Coupled Plasma / Atomic Emission spectroscopy (ICP/AES). The crystallinity was confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction. The europium microsimetry in the Eu,Ca/NaY zeolite was investigated by emission electronic spectroscopy in the visible region, under ultra-violet excitation (396 nm). The acid properties of the RE,Ca/NaY samples were studied by Thermogravimetry (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC), using n-butilamine as molecular probe. From TG curves, the total acidity was calculated, whereas the relative acid strength was determinated by DSC curves, using the Borchardt-Daniels kinetic model. The nature of Brönsted and Lewis acid sites was investigated by FT-IR, in the 1700 - 1300 cm-1 region, using pyridine as molecular probe. The catalytic activity and selectivity of the samples were evaluated on the alkylation of benzene with 1-dodecene model reaction, to form linear alkylbenzenes, in liquid phase, at 80°C using a bath reactor. The reactant conversion, extent of isomerization and product distribution were monitored by Gas Chromatography and Mass Spectrometry techniques (GC-MS).

Um suporte catalítico superparamagnético nanoestruturado do tipo \"core-shell\" constituído de núcleos de magnetita revestidos por sílica, obtido por uma microemulsão reversa, foi utilizado como plataforma para o ancoramento de cátions de metais de transição que serviram como precursores na obtenção de nanopartículas de Rh(0), Pt(0) e Ru(0). A superfície do suporte de sílica foi funcionalizada com um aminosilano que permitiu um aumento significativo na quantidade dos íons metálicos sequestrada das soluções aquosas dos sais dos metais estudados. Os nanocatalisadores foram empregados em reações de hidrogenação de alquenos e cetonas em fase líquida e puderam ser facilmente separados pela aplicação de um campo magnético, que foi realizada pelo contato de um imã de neodímio com a parede do reator contendo o catalisador e o produto. A técnica de separação magnética utilizada foi capaz de isolar completamente o sólido da fase líquida, fazendo com que a utilização de outros métodos de separação como filtração e centrifugação, comumente utilizados em sistemas heterogêneos líquidos, fossem completamente dispensados. As reações de hidrogenação foram realizadas utilizando-se hidrogênio molecular como agente redutor e dispensou a utilização de agentes redutores mais drásticos como hidretos metálicos que não atendem aos princípios verdes em demanda na nossa sociedade.Todos os sólidos catalíticos desenvolvidos mostraram uma excelente possibilidade de reutilização que comprovou a estabilidade da fase ativa do catalisador, destaca-se a hidrogenação do benzeno pelo catalisador magnético de Rh(0) que pôde ser utilizado por até 20 vezes (número total de rotação igual a 10.240), sem queda significativa de atividade, com freqüência de rotação chegando a 1.167 h-1. A ocorrência de lixiviação de espécies cataliticamente ativas, que é comum em catálise heterogênea em fase líquida, não foi observada nas reações de hidrogenação estudadas. Este fato pode ser atribuído às condições reacionais brandas utilizadas, à forte aderência das nanopartículas metálicas ao suporte funcionalizado com grupos NH2 e ao eficiente método de separação magnética empregado. O procedimento de separação catalisador-produto, além de não fazer uso de métodos físicos de separação mais agressivos como uma centrifugação, permitiu o isolamento dos componentes dentro do próprio reator, descartando a exposição do catalisador à condições atmosféricas e o uso de solventes extras durante o procedimento de separação. / A core-shell superparamagnetic catalytic support comprised of magnetite nanoparticles recovered by silica was obtained using a reverse microemulsion. The material was used as a framework for anchoring transition metal cations that were used for the fabrication of Rh(0), Pt(0) and Ru(0) nanoparticles. The catalysts were employed in the hydrogenation of alkenes and ketones in liquid phase and they showed to be easily recoverable from liquid systems by placing a small neodymium magnet on the reactor wall. The magnetic separation technique provided a complete isolation of the catalyst from the liquid phase containing the products. It also made the use of other separation techniques, commonly used in achieving product separation in liquid-solid heterogeneous systems, such as filtration and centrifugation completely unnecessary. The surface of the silica support was modified with an aminosilane leading to a substantial increasing in the metal uptake from aqueous solutions of Rh, Pt and Ru salts. The hydrogenation reactions were carried out using molecular hydrogen as the reducing agent and they did not require any drastic reducers such as metal hydrides that would go against the principles of green chemistry. The stability of the catalysts were evidenced by the outstanding recycling properties. A single portion of the Rh0 catalyst for instance could be used for up to 20 times in the hydrogenation of benzene (TON: 10,240), and no significant loss in the catalytic activity was observed giving TOF values of up to 1167 h-1. Leaching of active catalytic species which is commonly encountered in heterogeneous solid-liquid systems was also absent in the hydrogenation reactions studied and this finding can be attributed to the mild reaction conditions used, the adherence of Rh, Pt and Ru nanoparticles to the magnetic support functionalized with NH2- groups and the efficient magnetic separation method used in isolating the product that dismiss the use of extra solvents and more aggressive separation methods such as a centrifugation.

O gás de síntese (Syngas), proveniente do biogás gerado no tratamento anaeróbio de águas residuárias e o CO2 (presente no biogás) surgem como fontes promissoras para a obtenção de produtos de valor agregado nomeados C2-C4, tais como eteno, propileno, butano, metanol e dimetil éter (DME). Neste trabalho, catalisadores de Cu suportados em argila pilarizada foram estudados visando à produção de compostos C2-C4 a partir da hidrogenação do CO e CO2. Da mesma forma, buscou-se otimizar estes catalisadores, tanto para o processo de Fischer-Tropsch quanto para a síntese direta do DME. Primeiramente, foi avaliado o efeito dos agentes pilarizantes Al e Nb para a conversão do metanol em produtos C2-C4. Após a seleção do agente pilarizante, avaliou-se o efeito do teor de cobre (5% e 10% em massa) no catalisador bifuncional de CuZn/V-Al PILC. Finalmente, foi realizada a adição de Ce, Nb, Fe e/ou Co (5% em massa) sobre o catalisador contendo 10% de Cu suportado na argila pilarizada V-Al PILC. As reações de conversão do metanol foram realizadas em temperaturas de 250 ºC - 400 ºC/2h, sob o fluxo de 1,1 mL.h-1. As reações de hidrogenação (CO e CO2) foram realizadas nas temperaturas de 250 ºC e 300 ºC/3h, P= 40 bar e razão de H2/CO=2 e H2/CO2=3. Os catalisadores foram caracterizadas por difração de raios X (DRX) in situ e ex situ, refinamento de Rietveld, fisissorção de N2, análise da composição química (EDX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), redução a temperatura programada (RTP-H2), oxidação do cobre com N2O (TPD-N2O), adsorção de piridina gasosa como molécula modelo para a identificação dos sítios ácidos através do FTIR (FTIR-Py), dessorção de amônia a temperatura programada (DTP- NH3), espectroscopia de absorção de raios X e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). O processo de pilarização somado à impregnação de Cu juntamente com Zn, Ce, Nb, Fe e/ou Co produziu catalisadores com diferentes propriedades estruturais e ácidas, as quais favoreceram as conversões do CO e CO2 para produtos C2-C4. O catalisador bimetálico CuFe/V-Al PILC foi o mais ativo em ambas reações de hidrogenação (CO e CO2) e o mais seletivo para a síntese de DME. Os estudos de caracterização mostraram que a baixa seletividade apresentada para a formação de DME está relacionada com a baixa densidade total de sítios ácidos e com a elevada velocidade espacial experimental. / Syngas, a gas mixture produced from biogas generated in the anaerobic treatment of wastewaters, and carbon dioxide (CO2), a biogas constituent, are promising feedstocks for obtaining value-added chemicals known as C2-C4 products, which include ethylene, propylene, butane, methanol, and dimethyl ether (DME). In this work, Cu catalysts supported on pillared clay were studied aiming at producing C2-C4 compounds from hydrogenation of CO and CO2. The studies were conducted toward optimizing the catalysts performance both for Fischer-Tropsch process and direct synthesis of DME. First, the effect of Al and Nb pillared agents on the conversion of methanol to C2-C4 products was evaluated. The pillared agent was selected and further used to evaluate the Cu content (5 to 10 wt.%) effect on the bifunctional CuZn/V Al-PILC catalyst. Finally, the addition of Ce, Nb, Fe and/or Co (5 wt.%) to the 10 wt.% Cu-containing catalyst supported on V-Al PILC pillared clay was studied. The methanol conversion was performed in the temperature range 250 - 400 °C for 2 h under flow of 1.1 mL h-1. The CO and CO2 hydrogenation reactions were carried out at 250 °C and 300 °C, respectively, for 3 h and P = 40 bar using ratios H2/CO = 2 and H2/CO2 = 3. The catalysts were characterized by means of in situ and ex situ X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, N2 physisorption, chemical composition analysis (EDX), scanning electron microscopy (SEM), temperature-programmed reduction (TPR-H2), Cu oxidation with N2O (TPD-N2O) pyridine adsorption-FTIR spectroscopy (FTIR-Py), temperature-programmed NH3 desorption (TPD-NH3), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The pillaring process along with impregnation of Cu with Zn, Ce, Nb, Fe and/or Co produced catalysts with different structural and acidity properties, which favored the conversion of CO and CO2 into C2 -C4 products. The bimetallic CuFe/V-Al-PILC catalyst presented the highest catalytic activity on the CO and CO2 hydrogenation reactions, and best selectivity for DME synthesis. The low selectivity for obtaining DME was revealed to be most likely due to low total acid sites density of catalysts and high experimental spatial velocity.

Este trabalho consiste na preparação e caracterização de catalisadores de prata em aluminosilicatos para catalisar a reação de oxidação parcial do etileno a óxido de etileno. A &#945;-alumina, que é o suporte normalmente empregado para a prata, gera um catalisador altamente seletivo para a epoxidação do etileno. Neste trabalho foram obtidos suportes utilizando os materiais mesoporosos da família M4lS, especificamente o MCM-41, Al-MCM41 e uma mistura física de Al-MCM-41 e &#945;-alumina na proporção de 15/85 m/m. Após a definição e preparação dos suportes foi desenvolvido, com base na literatura, o procedimento de impregnação da prata e tratamento térmico para obtenção dos catalisadores. A caracterização dos materiais utilizados na preparação dos suportes, dos suportes e dos catalisadores foi realizada a partir de várias técnicas físico-químicas. Os dados obtidos da caracterização dos catalisadores preparados foram comparados aos de um catalisador comercial, que se conhecia previamente a sua atividade para a reação em questão. Os resultados mostraram: i) a ausência de microporos utilizando as análises das isotermas de adsorção de N2; ii) Ag com faces cristalinas hkl(111) obtidas por DRX; iii) a ausência de acidez, exceto para o catalisador suportado em Al-MCM-41, determinada por TG a partir da dessorção de n-butilamina previamente adsorvida; iv) a adsorção de O2 por TG, somente para os catalisadores suportados na mistura física Al-MCM-41 e &#945;-alumina; v) que os valores de área especifica do metal suportado e % de Dispersão, para o catalisador suportado na mistura física de Al-MCM-41 (obtido a temperatura ambiente) e &#945;-alumina determinados por TG, são comparáveis àqueles do catalisador comercial. A análise geral dos resultados permite sugerir que os catalisadores obtidos por mistura mecânica de aluminosilicatos mesoestruturados, (Al-MCM-41) e &#945;-alumina, na composição sugerida provavelmente possuem atividade da mesma ordem do catalisador comercial. / This work consists of preparation and characterization of silver catalysts on alumininosilicates to catalyze ethylene partial oxidation reaction to ethylene oxide. The &#945;-alumina, that is the support usually used for silver, generates a highly selective catalysts for ethylene epoxidation. In this work the supports were obtained, using the M41 S family of mesoporous materials, specifically MCM-41, Al-MCM41 and a Al-MCM-41 and &#945;-alumina physical mixture in the proportion of 15/85 m/m. After definition and preparation of supports it was developed, according to literature, the silver impregnation procedure and thermal treatment to generate the catalysts. The characterization of precursors used for support preparation, of the supports and catalysts was accomplished from several physical-chemistry techniques. The characterization synthesized catalysts data were compared to those obtained for a commercial catalyst, whose activity for the ethylene partial oxidation reaction to ethylene oxide was previously well-known. The results showed: i) microporous absence, using N2 adsorption isotherm analyses; ii) Ag(111) in the structure, obtained for XRD; iii) acidity absence, except for the catalyst using as support Al-MCM-41, obtained by TG from n-butilamine desorption previously adsorpted; iv) O2 adsorption by TG, only for the catalyst using as support the physical mixture of Al-MCM-41 and &#945;-alumina; v) that the supported metal specific area in the catalyst values and percentage of dispersion, only for the catalyst using as support the physical mixture of Al-MCM-41 (synthesized at room temperature) and &#945;-alumina, obtained by TG, these values are comparable to that of the commercial catalyst. The general analysis of the results allows to suggest that the catalyts obtained for mechanical mixture of mesostructured alumininosilicates (Al-MCM-41) and a-alumina in the suggested composition show the same activity order commercial catalyst.