Orientador: Heloise de Oliveira Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_RomuloBatista_M.pdf: 2977230 bytes, checksum: 57a4048c4901f10fbcf41751f5c96040 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A síntese dos silicatos lamelares bem como as modificações com polietilenimina (PEI) foram confirmadas através de difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), ressonância magnética nuclear (RMN) de C e Si. Modificações do tipo não covalentes (intercalação) e covalentes (reação de sililação) nos silicatos lamelares foram realizadas com PEI de forma sintetizar um novo tipo de adsorvente que tenha boas propriedades para a adsorção de CO2. Diversas metodologias para a modificação de PEI foram propostas e todas conseguiram ligar covalente ou não-covalentemente a PEI nas lamelas da magadiita. Verificou-se uma relação entre a concentração de íons hexadeciltrimetilamônio (CTA) presentes e a eficiência no grau de funcionalização de grupos cloropropil na magadiita. Quando realizou-se troca iônica com a PEI protonada, os melhores de resultados foram obtidos em pH 9, sugerindo que as aminas terciárias presentes na PEI foram protonada primeiramente. Através da dessorção à temperatura programada de CO2 (TPD-CO2) para os materiais estudados: magadiita impregnada com PEI (MAG-PEIx) e magadiita trocada com CTA na razão molar de 25 % (25CTA-MAG-PEIx); foi possível identificar a presença de dos sítios de adsorção presentes na PEI: camada exposta de PEI e PEI bulk, além de mostrar que o modelo de adsorção segue o modelo de subsuperfície. Os resultados de TPD-CO2 tiveram suas curvas de dessorção ajustadas ao modelo cinético de Avrami, apresentando uma boa correlação e mostrando que há interações diferentes entre o adsorvente (aminas primárias, secundárias e grupos Si-OH) e o CO2. Os melhores resultados de adsorção mostraram uma capacidade de 6,11 mmol g, na temperatura de adsorção de 75 °C, durante 3 h. / Abstract: The syntheses of layered silicates as well as changes in PEI were confirmed by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR) C and Si. Non-covalent modifications of the type (intercalation) and covalent (silylation reaction) in the layer silicates were performed with polyethylenimine (PEI) in order to synthesize a new type of adsorbent that has good properties for the adsorption of CO2. Several methodologies for modification of PEI have been proposed and succeeded to bind covalent or non-covalent into the interlayer space of magadiite. There was a relationship between the concentration of hexadecyltrimethylammonium ions (CTA) present and the efficiency in the degree of functionalization of the magadiite chloropropyl groups. When the ion exchange was carried out with the protonated PEI, the best results were obtained at pH 9, suggesting that the tertiary amines are protonated first. CO2-TPD for the materials studied: magadiite impregnated with PEI (MAG-PEIx) and magadiite exchanged with CTA at molar ratio 25% (25CTA-MAG-PEIx) was possible to identify the presence of different adsorption sites present in PEI: exposed layer of PEI and PEI bulk, and show that the adsorption model follows the subsurface model. The results of the desorption curves was fitted by Avrami kinetic model, showing a good correlation and revealing different interactions between the adsorbent (primary, secondary and Si-OH groups) and CO2. The best results showed adsorption capacity of 6.11 mmol g, at 75 ° C for 3h. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestre em Química

Orientadores: Heloise de Oliveira Pastore, Leonardo Marchese / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Superti_GuilhermeBicaleto_D.pdf: 4945691 bytes, checksum: 95096830b37dc8f5ad0537d64a2481e7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho descreve a síntese de dois materiais lamelares, um silicato, a magadiita, e um aluminofosfato, a AlPO-kanemita. No primeiro caso foi feita a substituição isomórfica com alumínio e no segundo com ferro ou vanádio e também se variou os tipos de alquilaminas no espaço interlamelar, alternandose cadeias longas e curtas. A magadiita foi convertida em sua forma ácida por dois métodos diferentes: um pela troca iônica com NH4+ e outro pela troca iônica com HCl. Estudos de DRX em temperaturas crescentes demonstraram que a estabilidade térmica da magadiita não se altera após a introdução de alumínio. A acidez dos materiais foi avaliada pelo monitoramento por FTIR do CO adsorvido e verificou-se que a introdução de alumínio produz sítios de alta acidez, comparável aos zeólitos. A comparação dos dois materiais ácidos diferentes indicou que os sítios produzidos por desamoniação são mais acessíveis ao CO do que os produzidos pela troca com HCl. A AlPO-kanemita foi utilizada na preparação de compósitos poliméricos por dois métodos diferentes, por mistura no estado fundido e polimerização in situ. No primeiro caso os polímeros usados, PP e EVA, não conseguem acessar o espaço interlamelar, enquanto que no segundo caso o PS e a PA6 tem acesso, mas este depende das aminas presentes no espaço interlamelar. As massas moleculares do PS não são afetadas pela presença da AlPO-kan, mas as da PA6 são drasticamente reduzidas. A introdução dos metais de transição tem efeito na decomposição térmica dos polímeros, produzindo uma maior quantidade de um material carbonáceo quando comparada aos análogos sem metal, o que diminui a inflamabilidade do material. / Abstract: This work describes the synthesis of two layered materials, magadiite and AlPOkanemite. The first is a silicate analogous to the natural hydrated layered silicate where isomorphous substitution with aluminum was performed. AlPO-kanemite is an aluminophosphate with the same structure as the hydrated layered silicate kanemite, from the same family as magadiita. It also passed by isomorphous substitution and was also synthesized with different alkylamines at its interlayer space, alternating short and long chains. Magadiite was converted in its acid form by two different methods: ion exchange with NH4+ and themolysis or by ion exchange with HCl. The diffractograms collected in crescent temperatures show that thermal stability of magadiite does not change after introduction of aluminum. The acidity of materials was measured by monitoring the CO adsorption with FTIR and the results shows that the acidity is high, comparable to zeolites. The comparison between the two different acid materials shows that the one produced by desamoniation has acid sites more accessible to probe molecules in respect to the one produced by exchange with HCl. AlPO-kanemite was used to produce polymeric composites by two methods: melt intercalation and in situ polymerization. In the first case the polymers (PP and EVA) were not able to access the interlayer space while at the second one the PS and PA6 were found in theinterlayer space, but their concentration depends on the quantities of the amines present at the material. The molecular mass of PS was not altered by the presence of the AlPO-kan but the PA6 is drastically reduced. The introduction of the metals has effect at thermal decomposition of the polymers, producing a larger quantity of a carbonaceous material when compared to its analogous, but without metals, that diminishes the flammability of the polymer. / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientador: Heloise de Oliveira Pastore / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T16:48:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_HipassiaMarcondesde_M.pdf: 6781457 bytes, checksum: b05858e45bf4d0bdf564a43406440fc9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O estudo da inserção de alumínio na estrutura lamelar da magadiita assim como o acompanhamento de sua cristalização permitiu elucidar os mecanismos de incorporação deste metal neste tipo de silicato, ainda pouco investigado na literatura. Através do monitoramento por técnicas espectroscópicas (RMN de Si e Al, IV-TF e XPS) e não espectroscópicas (DRX, análise elementar e TGA) das etapas de formação da [Al]-magadiita, notou-se que sua obtenção em laboratório pode ser otimizada devido ao uso de sementes do próprio material. Os experimentos de XPS elucidam a [Al]-magadiita como uma estrutura do tipo `coreshell¿, constituída de magadiita silícica sobre a qual encontra-se depositada uma camada de aluminossilicato. Seguido por estudos de adsorção de CO à baixas temperaturas, avaliou-se os sítios ácidos dos materiais obtidos pelo uso de sementes de cristalização assim como a homogeneidade da distribuição da camada de aluminossilicato. A [Al]-magadiita pode apresentar aplicações descritas na literatura como precursora de outras estruturas zeolíticas. Porém, pouco se explora seu uso em outros tipos de modificações como é feita para sua forma livre de alumínio, a magadiita. Nesse sentido, algumas modificações na superfície do aluminossilicato foram investigadas. Dentre elas, a organossililação ("grafting") com grupos aminopropil (APTS), a pilarização com tetraetilortosilicato (TEOS) e a modificação com ambas as fontes de silício, permitindo a formação de novos materiais mesoporosos e/ou funcionalizados contendo alumínio em sua rede cristalina e grupos orgânicos ativos na captura de gases ácidos como o carbônico. / Abstract: The synthesis of [Al]-magadiite was monitored during preparation and crystallization by the Aluminum-Induced Crystallization method developed previously. A systematic study of the physicochemical and thermal properties of the products obtained at each step in [Al]-magadiite synthesis was performed by combining different experimental techniques [infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and solid-state magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS-NMR)]. The results obtained showed that the hydrothermal treatment before aluminum insertion served essentially for the creation of magadiite seeds. Thus, induced crystallization by introduction of magadiite seeds directly in the synthesis gel showed that the synthesis duration could be reduced into a single step. XPS spectroscopy allowed designing the [Al]- magadiite structure as a pure silicon magadiite core with a thin layer of aluminosilicate deposited on top of it. Using the CO adsorption at low temperature with IR-FT, the acid sites of the SIC-[Al]-magadiites were evaluated as the aluminosilicate shell distribution over the magadiite crystal. [Al]-magadiite found applications described in the literature as a precursor to other zeolites structures. However, little is explored about its use in other types of surface modifications such as done for its aluminum free form, magadiite. In this sense, some modifications on the aluminosilicate surface were investigated. Among them, the grafting with aminopropyl groups (APTS), the pillaring with tetraethylorthosilicate (TEOS) and the modification with both silicon sources, allowing the formation of novel mesoporous and/or functionalized materials containing aluminum in its crystalline lamella and active organic groups in acid gases uptake such as carbon dioxide. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Barea Berzosa, EM. (2005). Ácidos silícicos como catalizadores y fuente de silicio/metal para zeolitas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1868