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Previous issue date: 2009-03-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The selective leaching of clay minerals is an important method in the
preparation of porous silicates presenting as a simple, effective and low
cost route. In this study, vermiculite was submitted to acid treatment at
concentrations 1, 2, 3, and 4 mol dm-3, resulting the precursor solids
named as VacX (x=1 a 4), respectively. The lixiviated matrices and
vermiculite reacted covalently with the organosilanes aminepropyl-,
propyletilenediamine-, propyldietilenetriamine- and
glycidoxypropyltrimethoxisilane (GPTS). The hybrid Vac3G, derived from
silanization reaction between Vac3 and GPTS, was submitted to
subsequent reactions with ethyl, propyl, butyldiamines and 2-
aminepiridine resulting in the entrance of new basic centres. The products
were characterized by chemical analysis, infrared spectroscopy, X-ray
diffraction, 29Si and 27Al NMR in solid state, SEM, and pore volume and
surface area determination. The lixiviation of sodic vermiculite originated
the restructured porous solids with high superficial area showing the
values133, 334, 673 e 575 m2 g-1 for VacX where X = 1,2,3,4,
respectively. These solids and sodic vermiculite reacted covalently with
each organosilane through methoxyl groups of silane and the hydroxyl
surface of matrices. Independently of solid, it was observed that the
lixiviation favored the reactivity of activated matrices compared with sodic
vermiculite, showing the Vac3 as more reactive comparing with others
solids. All modified solids presented high nitrogen content showing the
values of 6,31 %. The set of modified vermiculites containing aminepropyl
group was applied as adsorbent for divalent cations as copper and nickel
in aqueous solution. These solid showed highest affinity for Ni2+ than Cu2+
ions as illustrated by Nf values of 2,97 and 1,23 mmol g-1, respectively.
Clay porous solids obtained of leaching treatment of vermiculite are
potential substrates for grafting of silanes showing important applications
as adsorbents for contaminant species as heavy metals. / A lixiviação seletiva de argilominerais é um método importante na
preparação de silicatos porosos constituindo-se em uma rota simples,
efetiva e de baixo custo. Neste estudo a vermiculita foi submetida a
tratamento ácido com acido nítrico nas concentrações 1, 2, 3 e 4 mol dm-
3, originando os sólidos precursores denominados VacX (x=1 a 4),
respectivamente. As matrizes ativadas e a vermiculita reagiram
covalentemente com os organosilanos aminopropil-, propiletilenodiamino-,
propildietilenotriamino- e glicidóxipropiltrimetoxissilano (GPTS) através
dos grupos metoxilas do silano e as hidroxilas da superfície das matrizes.
O híbrido Vac3G, derivado da silanização do Vac3 com GPTS, sofreu
reações subseqüentes com as diaminas etil, propil, butildiamina e 2-
aminopiridina, possibilitando a entrada de novos centros básicos. Os
diversos sólidos foram caracterizados por análise química, espectroscopia
na região do IV, DRX, RMN 29Si e 27Al, MEV, volume de poro e área
superficial. A lixiviação da vermiculita sódica originou sólidos porosos
reestruturados com elevadas áreas superficiais cujos valores foram 133,
334, 673 e 575 m2 g-1 para os sólidos Vac1, Vac2, Vac3 e Vac4,
respectivamente. Independentemente do sólido, observou-se que à
medida que a lixiviação se torna mais acentuada, houve um aumento na
reatividade das matrizes ativadas em relação à vermiculita original, sendo
a matriz Vac3 a mais reativa diante das reações aqui propostas. Todos os
sólidos modificados apresentaram altos teores de grupos orgânicos
incorporados. A série de vermiculitas modificadas com o grupo
aminopropil foi utilizada para a adsorção de cátions divalentes de cobre e
níquel em solução aquosa, mostrando maior afinidade para os íons de
Ni2+
(aq) do que para Cu2+
(aq) como ilustrado pelos valores Nf de 2,97 e
1,23 mmol g-1, respectivamente. Os sólidos porosos argilosos derivados
de tratamento ácido da vermiculita são substratos potenciais para
imobilização de silanos apresentando importantes aplicações como
adosrventes para espécies poluentes como metais pesados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/7172 |
| Date | 24 March 2009 |
| Creators | Alves, Ana Paula de Melo |
| Contributors | Fonseca, Maria Gardênnia da, Espínola, José Geraldo de Paiva |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Química, UFPB, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1435648362225100898, 600, 600, 600, 600, 9054006085480167889, 1571700325303117195, 2075167498588264571 |
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