Orientador: Claudio Airoldi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:37:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Petrucelli_GiovanniCavichioli_D.pdf: 3020271 bytes, checksum: 5a4f7f1eb6690fc674c3035426ab508e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O composto lamelar magadeíta foi hidrotérmicamente sintetizado na forma (Na2Si14O29.9H2O) [Namag], que ao ser tratado com HCl 0.10 mol dm gerou [Hmag]. O nanocomposto hidratado ácido silícico lamelar magadeíta [Hmag] (H2Si14O29.2H2O), foi utilizado na intercalação de alquilaminas polares de fórmula geral H3C(CH2)nNH2 (n=1-6) em solução aquosa. A distância interlamelar (d) original da [Hmag] de 1150 pm, apresenta aumento com a intercalação, dando correlações com o número de átomos carbonos da amina alifática (nc): d = [(1313±15) + 20±3)]nc. A quantidade de amina intercalada (Ns) diminui com o aumento de nc: Ns = [(5,87±0,12) ¿ (0,43±0,03)]nc. Os resultados de titulação calorimétrica deram correlações termodinâmicas com a entalpia: DintH = -[(24,45±0,49) ¿ (1,91±0,10)]nc e d = [(1576±16) ¿ (11±1)]DintH. Os valores negativos da energia livre de Gibbs e positivos para entropia deram as correlações: DintG = -[(22,3±0,2) ¿ (0,5±0,1)]nc and DintS = [(6±1) + (5±1)]nc, respectivamente. A forma ácida [Hmag] foi modificada quimicamente com [3- aminopropiltrimetoxissilano (1N), N-3-trimetoxissililpropiletilenodiamina (2N), N-3-trimetoxissililpropiletilenotriamina (3N) e 3-mercaptopropiltrimetoxissilano (1S)]. Os materiais sintetizados foram caracterizados por difração de raios-X, espectroscopia na região do infravermelho, RMN no estado sólido de Na, Si and C, área superficial, volume de poro e termogravimetria. A quantidade de agente sililante incorporada foi determinada por análise elementar resultando em: (2,34±0,18), (1,96±0,18), (1,25±0,11) e (1,45±0,12) mmol g, respectivamente. O número de moles dos cátions divalentes adsorvidos (Co, Ni, Cu, Zn, Cd e Hg) foi determinado através do processo de batelada e ajustado ao modelo de Langmuir. Os efeitos térmicos da interação cátions centros básicos existentes nas cadeias xiv pendentes foram determinados por titulação calorimétrica na interface sólido/líquido. Os valores entálpicos são exotérmicos, de energia livre de Gibbs e entropia negativos e positivos, respectivamente, indicando que os efeitos interativos são termodinamicamente favorecidos. Os espectros de XANES e EXAFS indicam que átomos de cobre são adsorvidos por 1N e 1S resultando em octaédros com diferentes graus de distorção. O Cu-1Nmag apresenta similaridade estrutural ao CuO de acordo com o padrão de Cu(OH)2 com quatro ligações equatoriais e duas axiais. A simulação de EXAFS para a segunda esfera de coordenação está associada ao efeito de interação com um cátion de cobre adjacente, sugerindo que o cobre está coordenado como cluster multinucleares, como resultado de uma precipitação inicial de monômero, seguida pela formação de um cluster com ponte de hidróxido / Abstract: Layered compounds magadiite was hydrothermically synthesized (Na2Si14O29.9H2O) [Namag] end treated with HCl 0.10 moldm gerou [Hmag]. The hydrated lamellar nanocompound acidic silicic magadiite [Hmag] (H2Si14O29.2H2O), was used as host for intercalation in aqueous solution of polar alkylmonoamine molecules of the general formula H3C(CH2)nNH2 (n=1-6). The original interlayer distance (d) of 1150 pm, by [Hmag], increases after intercalation, resulting on values correlated with the number of the carbons atoms of aliphatic amine (nc): d = [(1313±15) + 20±3)]nc. The amount of intercalated amines (Ns) decreased as nc increased: Ns = [(5,87±0,12) ¿ (0,43±0,03)]nc. The calorimetric titration results for enthalpy data gave thermodynamic correlations:: DintH = -[(24,45±0,49) ¿ (1,91±0,10)]nc and d = [(1576±16) ¿ (11±1)]DintH. The negative Gibbs energy values and positive entropies also presented the correlations: DintG = -[(22,3±0,2) ¿ (0,5±0,1)]nc and DintS = [(6±1) + (5±1)]nc, respectively. The acides [Hmag] form was chemically modified with: [3- trimethoxysily(propylamine)] (1N), [N-(3-trimethoxysilil)propyl)etylenediamine] (2N), [N-3-trimethoxysililpropyl(etylenetriamine)] 3N and [3-trimetoxysilmercaptopropyltrimethoxysilane] (1S). The synthesized materials were characterized by X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Na, Si and C, NMR in solid state, surface area, pore volume and thermogravimetry. The amounts of silylating agent immobilized were determined from elemental analyses to give: 2.34±0.18, 1.96±0.18, 1.25±0.11 and 1.45±0.12 mmol g, respectively. The number of moles divalents cations (Co, Ni, Cu, Zn, Cd and Hg) adsorbed was obtained for batch wise procedure and the data was adjusted to Langmuir model. xvi The thermal effects of cation basic centers on pendant chains interactions were obtained through calorimetric titration at the solid/liquid interface. The exothermic enthalpy, the negative Gibbs free energy and positive entropy values, are in agreement are thermodynamically favorable for these interaction. The XANES and EXAFS spectra indicated that copper atoms were adsorbed on 1N and 1S layered materials resulting in octahedron structure with different degree of distortions. Cu- 1Nmag resembled the CuO unit from Cu(OH)2 model with similar four equatorial and two axial Cu-O distances. The EXAFS simulation of the second sphere associated with Cu-Cu bond for materials that suggested the coordinated metal in multinuclear clusters on the surface, as a result of the initial monomer precipitation that growth from the formation hydroxo-bridged clusters / 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 2018-08-24T05:33:50Z (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

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-11-16T12:37:19Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE JESUS DOS SANTOS FERNANDES JÚNIOR.pdf: 2676930 bytes, checksum: 6ea43214cce79a1ebadd7cae50663205 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T12:37:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE JESUS DOS SANTOS FERNANDES JÚNIOR.pdf: 2676930 bytes, checksum: 6ea43214cce79a1ebadd7cae50663205 (MD5) Previous issue date: 2017-09-05 / In this work,a nevel material heterostructured based on the assembly of double layered double hydroxide (LDH) suported in magadiite, was synthesized. For this purpose, layered double hydroxides of MgAl and ZnAl,both in the proportion 2:1 was synthesized by the method of coprecipitation in situ in the presence of magadiite.Diverse physicochemical techniques (DRX,FTIR,DTA,ICP-OES,MEV E TEM ) were employed to caractherize the materials syntehesized with the aim of verifying the existence of interactions in the interface of both components. Results gotten by DRX show plans of reflection typical of magadiite,confirming the formation o HDL in the surface of silicate. Nanocrystalline interactions among the groups of hydroxyl of each component. Metalic Oxide nanoparticles were supported in magadiite employing the thermic decomposition (calcination) of the component HDL present in the hetero-structure MAG/HDL,with the aim of getting catalyst formed by metalic oxides highly dispersed supported in magadiite. Calcined materials and non-calcined were evaluated as photocatalysts, using blue dye of methylene as a standard molecule. Photocatalytic analyses were made with “heterostructure” MAG/HDL and MAG/ODL showed a catalytic activity improved in order to degradate the dye,,where the concentration decreased considerablly in a short interlude of exposition to irradiation of uv light in camparison to the photlysis test.These results were gotten probably thanks to the resulting synergistic effect of textured properties interesting,charactheristics of synthesized heterostructured ,turning them in photocatalytic promising in the degradation of organic compounds. / Neste trabalho, um novo material heteroestruturado baseado na síntese de hidróxidos duplos lamelares suportados em magadiíta, foi sintetizado. Para este fim, hidróxidos duplos lamelares (HDL) de MgAl e ZnAl, ambos nas proporções 2:1, foram sintetizados pelo método de coprecipitação in situ em presença do silicato alcalino lamelar. Diversas técnicas físico-químicas (DRX, FTIR, DTA, ICP-OES, MEV e TEM) foram empregados para caracterizar os materiais sintetizados com o objetivo de verificar a existência a existência de interações na interface dos dois componentes. Resultados obtidos por DRX mostram planos de reflexão típicos de magadiíta, confirmando a formação de HDL na superfície do silicato. Interações nanocristalinas entre as porções foram evidenciadas por estudos de espectroscopia onde ocorrem interações entre os grupos hidroxilas de cada componente. Nanopartículas de óxidos metálicos foram suportados em magadiíta empregando a decomposição térmica (calcinação) do componente HDL presente na heteroestrutura MAG/HDL, com o objetivo de obter-se materiais catalisadores formados por óxidos metálicos altamente dispersos suportados em magadiíta. Os materiais calcinados e não calcinados foram avaliados como fotocatalisadores, usando o corante azul de metileno como molécula modelo. Testes fotocatalíticos realizados com as heteroestruturas MAG/HDL e MAG/ODL mostraram uma atividade catalítica melhorada para a degradação do corante, onde a concentração diminuiu consideravelmente em um curto intervalo de tempo de exposição à irradiação de luz UV em comparação ao teste de fotólise. Estes resultados foram obtidos provavelmente devido ao efeito sinérgico resultante das propriedades texturais interessantes, características das heteroestruturas sintetizadas, tornando-os fotocatalisadores promissores na degradação de compostos orgânincos.

The purpose of this study is to understand mineral diagenesis authigenic mineral and the effect of climate on mineral of Pleistocene-Holocene sediment deposits in the Southern Kenya Rift. Lake Magadi unique geologic settings are characterized by extreme alkalinity and high silica activities. The mineralogical analysis was achieved by X-Ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) applications. The bulk mineralogy (quartz, halite, calcite) is the same on all localities due to similar volcaniclastics compositions throughout the Kenya Rift Valley. The clay mineralogy significantly differ among the groups of sample localities. The differences reflect different tectonic settings and ambient climate regime. In humid climate at higher elevation detrital clay minerals are abundant (feldspars, phillipsite). At lower elevation like Lake Magadi, the clay fractions dominated by authigenic minerals (zeolites and silicate minerals found with zeolites). These results show the potential of clay minerals as terrestrial climate proxies.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 2327613 bytes, checksum: f00253c0aa2d19ea796c913391f763e9 (MD5) Previous issue date: 2012-08-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lamellar silicates have been studied due their surface properties and lamellar structure. In this context, the magadiite and vermiculite, which are synthetic and natural lamellar silicates, respectively, can be chemically modified and applied as supports for immobilization of organic groups resulting in multifunctional solids. In this work was investigated the synthesis of nanoestructured solids, applying acid magadiite and sodium and lixiviated vermiculites (using HNO3 in the concentrations of 0.3; 0.5 and 0.8 mol dm-3) as supports for immobilization of the compounds ethylene sulfide (ES), 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTS) and 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP), forming the hybrids MagES, VCl and VAMP, respectively. The solids were characterized by elemental analysis of CHN, x-ray diffraction, infrared spectroscopy, termogravimetry, nitrogen adsorption/desorption, 29Si and 13C NMR and scanning electronic microscopy. For the reaction of the molecule ES with magadiite, the maximum immobilized quantity of sulfur was 1.59 mmol/g. For the reactions of the vermiculites with the silane CPTS, the data were 1.78, 1.54 and 2.45 mmol/g of organic groups in the solids V0,3Cl, V0,5Cl and V0,8Cl, respectively. Between the silanized solids, the matrix V0,5Cl showed the higher number of molecules of the reagent AMP anchored comparing with the other lixiviated solids, showing the value of 1.64 mmol/g of nitrogen. The materials were applied for the retention of metallic ions Cu2+, Pb2+ and Cd2+ from aqueous solutions. The better conditions were established by kinetic and equilibrium tests. The maximum adsorption was observed for the ion Pb2+ in the solid MagES2, with retention of 0.59 mmol/g and for Cu2+ in the solid V0,5AMP with adsorption of 1.54 mmol/g. The adsorption processes were described by pseudo-second order kinetic. The Langmuir and Freundlich models were used for fitting of the experimental data showing good correlation. The results indicated that the organic modified solids were potential adsorbents for removing of metallic cations from aqueous solutions. / Os silicatos lamelares têm sido estudados devido à suas propriedades superficiais e estrutura lamelar. Neste contexto a magadeíta e a vermiculita que são silicatos lamelares sintético e natural, respectivamente, podem ser quimicamente modificados sendo aplicados como suportes para imobilização de compostos orgânicos resultando em sólidos multifuncionais. Neste trabalho se investigou a síntese de sólidos nano-estruturados, utilizando magadeíta ácida e vermiculitas (sódica e lixiviadas com HNO3 nas concentrações 0,3; 0,5 e 0,8 mol dm-3) como suportes na imobilização dos compostos etileno sulfeto (ES), 3-cloropropiltrimetoxisilano (CPTS) e o 1-(2-aminoetil)piperazina (AMP), originando os híbridos MagES, VCl e VAMP, respectivamente. Os sólidos foram caracterizados pelas técnicas de difratometria de raios X, espectroscopia na região do infravermelho, análise termogravimétrica, análise de adsorção e dessorção de nitrogênio, análise elementar, RMN de 29Si e 13C e microscopia eletrônica de varredura. Na reação da molécula ES com magadeíta, a quantidade máxima imobilizada foi 1,59 mmol/g de enxofre. Para as reações das vermiculitas com o silano CPTS, os valores de grupos orgânicos foram 1,78, 1,54 e 2,45 mmol/g nos sólidos V0,3Cl, V0,5Cl e V0,8Cl, respectivamente. Entre os sólidos silanizados, a matriz V0,5Cl apresentou o maior número de moléculas do reagente AMP ancoradas em relação aos demais, cujo valor foi 1,64 mmol/g de nitrogênio. Os materiais foram aplicados para retenção de íons metálicos de Cu2+, Pb2+ e Cd2+ em solução aquosa. As melhores condições mediante ensaios cinéticos e de equilíbrio foram empregadas. A adsorção máxima de Pb2+ pelo sólido MagES2 foi 0,59 mmol/g e para o sólido nitrogenado V0,5AMP a adsorção máxima de Cu2+ foi 1,54 mmol/g. Os processos adsortivos seguiram uma cinética de pseudo-segunda ordem. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados experimentais, apresentando boa correlação. Os resultados indicaram que os sólidos organicamente modificados são potenciais adsorventes na remoção de cátions metálicos de solução aquosa.

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

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-06T14:13:28Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5719464 bytes, checksum: d95ea796f3e4195aab70df7f60654647 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5719464 bytes, checksum: d95ea796f3e4195aab70df7f60654647 (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Magadiite (Na2Si14O29.xH2O, x = 5-10) is an alkaline layered silicate with unknown structure and reacts through intercalation with simple organic species and polymer resulting inorganic-organic hybrids, which can be applied as adsorbents for pollutants, catalytic support, cationic exchanger and others. In this work, sodium magadiite was obtained by hydrothermal synthesis and used as support to ion exchange to origin the acid, potassium, calcium and magnesium forms. The acid magadiite interacted with aliphatic diaminas, NH2(CH2)nNH2 where n = 8, 9, 10 e 12, in ethanolic medium, by using conventional and microwave heatings. The exchanged solids were evaluated for the ability to remove ranitidine in aqueous medium where contact time and initial drug concentration parameters were investigated. In vitro release tests were performed for sodium magadiite/ranitidine hybrid. The solids were characterized by X-Ray diffratometry (XRD), infrared spectroscopy (FIRT), CHN elemental analysis, thermogravimetry (TG/DTG) and UV-Vis molecular absorption spectroscopy in solid state before and after interaction with the diamines and drug. Hybrid materials formed between H-magadiite and diamines showed basal spacings between 0.200 to 0.286 nm resulting from the intercalation of both diamines and solvent molecules in the layered material, where the intercalated amount depended of size of organic chain, nature of solvent, temperature and type of heating. The Na-, H-, K-, Ca- and Mg exchanged magadiites removed ranitidine from aqueous solution, and the maximum capacities were 92.34 and 81.47 mg g-1 for sodium and potassium, respectively. The released tests of ranitidine was pH-dependent and presented the maximum released quantities of 76.4% in 48 h at SGF and 43.3% and 46.4% in 56 h in both SIF and SBF. Na- and K-magadiites showed potential adsorbents and drug vehicle for ranitidine while the H-magadiite/diamines intercalated hybrids had new organophilic properties, which result in new properties to interact with new organic species in solution. / A magadeíta (Na2Si14O29.xH2O, x = 5-10) é um silicato lamelar alcalino de estrutura ainda desconhecida que interage por intercalação com espécies orgânicas simples ou polímeros, originando híbridos inorgânico-orgânicos destinados a mais diversas aplicações como adsorventes, suporte para catalisadores, trocador catiônico, entre outras. Neste trabalho, a magadeíta sódica foi obtida por síntese hidrotérmica convencional e por troca iônica originou as suas formas ácida, potássica, cálcica e magnésica. A magadeíta ácida interagiu com diaminas alifáticas, NH2(CH2)nNH2 com n = 8, 9, 10 e 12, em meio etanólico, utilizando aquecimento convencional e por micro-ondas. Os sólidos trocados foram avaliados quanto à capacidade de remoção de ranitidina em meio aquoso, onde os parâmetros de tempo de contato e concentração inicial do fármaco foram investigados. Os ensaios de liberação in vitro foram realizados para o sistema magadeíta sódica/ranitidina. Os sólidos foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IV), análise elementar de CHN, termogravimetria (TG/DTG) e espectroscopia de absorção molecular UV-Vis no estado sólido antes e após a interação com as diaminas e com o fármaco. Os materiais híbridos formados entre a H-magadeíta e as diaminas mostraram variações no espaçamento basal de 0,200 a 0,286 nm, resultantes da intercalação tanto das diaminas como das moléculas do solvente na matriz lamelar, onde a quantidade intercalada foi dependente do tamanho da cadeia orgânica, temperatura e fonte de aquecimento. A magadeíta em suas formas trocadas com Na-, H-, K-, Ca- e Mg adsorveram ranitidina em meio aquoso cujas capacidades máximas de sorção foram de 92,34 e 81,47 mg g-1 para as formas sódica e potássica, respectivamente. A interação da ranitidina com os sólidos por intercalação também foi confirmada por DRX, IV, CHN e UV-Vis do estado sólido. Os ensaios emissão da ranitidina mostraram que a quantidade liberada foi dependente do pH dos fluidos, apresentando máximos de liberação de 76,4% em 48 h no fluido SGF e de 43,3% e 46,4% em 56 h nos fluidos SIF e SBF, respectivamente. As Na- e K-magadeítas mostraram bons adsorventes e veículo para ranitidina, enquanto os híbridos de intercalação magadeíta ácida/diaminas tiveram novas propriedades organofílicas, o que permite aplicações futuras para interação com diferentes espécies orgânicas em solução.