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Previous issue date: 2016-02-19 / Não recebi financiamento / The master degree work presented is a result of a research conducted together with
a group, which has worked on the modification of the synthesis CTA-MCM-41, that silica
belongs to the mesoporous materials family (composed by MCM-41, MCM-48 e MCM-
50). The synthesis of silicas was disclosed by Mobil Oil Corporation in 1992 due to
processing of higher molecular that the processed for microporous silica. Between the
mesoporous silicas, the more studied it’s MCM-41. When the MCM-41 has in their pores
the cation (CTA+) it has also basic catalytic sites due to siloxi anion (≡SiO-) associated. In
evaluating the basic character of the CTA-MCM-41 in transesterification reactions of
monoester, we obtained satisfactory conversions, but when catalyst reused, there was a loss
of catalytic due to leaching cations CTA+. Then, the catalyst loses part of the basicity
necessary to that reaction. This work has challenged, synthesize hybrid catalysts that are
able of keep the same catalytic activity when reused. From the research, the formation of
MCM-41, the cocondensation of TEOS with functionalized groups can result in new
hybrid materials. These materials offer functional groups connected to wall silica, [Si]–
CnH(2n+1), this connection type can create more stability to this form of silica. For this
particular research, arose the proposal to use together with TEOS, the
hexadecyltrimethoxysilane (silane) or dimethyloctadecyl[3-(trimethoxysilyl) propyl]
ammonium chloride (silônio) like fonts of silicas in the synthesis of the MCM-41. The
silicas synthesized showed X-ray diffraction characteristic of the MCM-41 and the
presence of the silane and the silônio was proven through the technique nuclear magnetic
resonance of 29Si and of the termogravimetric analysis. The silicas were evaluated
catalytically by transesterification reaction of ethyl acetate in methyl acetate and ethanol.
The conversions obtained in the reaction, when compared with the silica synthesized just
with TEOS, were lower, due to deposition silônio group on silica surface, hindering the
access to basic sites. / O trabalho de mestrado apresentado é resultado de pesquisas realizadas em
conjunto com o grupo, que tem trabalhado na modificação da síntese da CTA-MCM-41. A
MCM-41 com os poros obstruídos pelo cátion (CTA+), possui sítios catalíticos básicos
devido ao ânion siloxi (≡SiO-) associados. Ao avaliar o caráter básico da CTA-MCM-41
em reações de transesterificação de monoésteres, observa-se conversões satisfatórias.
Entretanto, o problema do emprego dessa sílica nesta reação é a perda de atividade (ocorre
desativação) à medida que é reutilizada, esta desativação tem sido apontada como sendo
ocasionada pela lixiviação do cátion CTA⁺. Desta forma, o catalisador perde parte da
basicidade requerida para esse tipo de reação. Este trabalho teve como desafio sintetizar
catalisadores híbridos que sejam capazes de manter a atividade catalítica mesmo ao serem
reutilizados. Para isso, foi levantado uma pesquisa, que durante a formação da MCM-41, a
co-condensação do TEOS com nova fonte de sílica que contem grupos funcionalizados,
pode resultar em novos tipos de materiais híbridos. Esse tipo de ligação, [Si]-C, pode
resultar em uma maior estabilidade dessa sílica. Para esta pesquisa em particular, surge a
proposta de utilizar, juntamente com o TEOS, o hexadeciltrimetoxisilano (chamado de
silano) ou o cloreto de dimetiloctadecil[3-(trimetoxisilil)propil] amônio (chamado de
silônio) como fontes de sílicas na síntese da MCM-41. Os difratogramas de raios X
apresentaram, para as sílicas sintetizadas com diferentes teores de silano, estruturas
características de materiais mesoporosos e para os materiais sintetizados com diferentes
teores de silônio apresentaram estrutura característico da sílica MCM-41. A quantificação e
a incorporação preferencial desses compostos nas sílicas sintetizadas foram comprovadas
pela ressonância magnética nuclear de 29Si com e sem polarização cruzada com
Hidrogênio. As sílicas, ao serem avaliadas cataliticamente na reação de transesterificação,
mostraram-se menos ativas quando comparadas com o material sintetizado apenas com
TEOS. Para os materiais sintetizados com silônio, as baixas conversões foram devidas a
deposição desse grupo na superfície da sílica, dificultando assim o acesso aos sítios
básicos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8747 |
| Date | 19 February 2016 |
| Creators | Ferreira, Aurélia Retiella Oliveira |
| Contributors | Cardoso, Dilson |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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