Síntese e caracterização de peneiras moleculares mesoporosas tipo MCM-41 a partir de diferentes direcionadores estruturais

Abstract

__________________________________________________________________________Resumo: Neste trabalho a peneira molecular mesoporosa tipo MCM-41 foi sintetizada a partir de diferentes direcionadores estruturais visando a obtenção de materiais nanoestruturados com propriedades catalíticas e estabilidades hidrotérmicas para aplicações específicas. Os materiais foram sintetizados pelo método hidrotérmico a 100 o C por 120 horas, apresentando, todas as amostras, no gel de síntese a seguinte composição molar: 1,00 Surfactante: 4,00 SiO2; 1,00 Na2O: 200,00 H2O. Os materiais resultantes, após calcinação a 500 o C por 2 horas, foram caracterizados por: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG/DTG), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR) e área superficial pelo método de BET. As análises de DRX dos catalisadores indicaram que os materiais apresentaram estrutura hexagonal característica do material mesoporoso tipo MCM-41. As curvas TG mostraram que a decomposição do direcionador estrutural ocorre nos materiais em temperaturas inferiores a 550 o C. As amostras apresentaram variações quanto à área superficial específica, diâmetro médio de poros e espessura da parede de sílica, em função do direcionador estrutural.Palavras-chave: Peneiras moleculares; MCM-41; Síntese hidrotérmica; Direcionador estrutural. 1.IntroduçãoAs peneiras moleculares foram definidas em 1932 (FLANIGEN, 1991), e por definição tem-se que são sólidos capazes de adsorver moléculas de determinados tamanhos de acordo com o diâmetro de seus poros. Assim, a International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) classifica os materiais porosos de acordo com o tamanho de seus poros em microporosos (menor que 2 nm), mesoporosos (de 2 a 50 nm) e macroporosos (maior que 50 nm). A presença desses poros exerce influência nas propriedades físicas dos materiais, como por exemplo, em sua densidade, estabilidade térmica e resistência mecânica. Sendo assim o controle desses poros é de extrema importância comercial e industrial.

Development of Silica-Based Monoliths for the Capture of CO2

“…From the observation of the micrograph of the sample Al/M1, it can be verified that, unlike the other samples, it is formed by agglomerations of rounded particles that do not have a uniform size, being noticeable the presence of small particles, of less than 3 mm, and larger than 10 mm. The morphology presented by these samples has good agreement with that of material Al-MCM-41, as reported in works found in the literature 40,53,54 .…”

Síntese e apliacação dos materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e MCM-48 contendo metais (Ti ou Zn) em adsorção/fotocatálise do corante azul de metileno/ Synthesis and application mesoporous materials of MCM-41 an MCM-48 type containing metals (Ti or Zn) in adsorption/photocatalysis of methylene blue dye

“…Dentre elas uma nova classe que se destaca é a M41S (Mobil 41: Synthesis), sintetizada primeiramente pelos pesquisadores da Mobil Oil (Costa et al, 2021). Esta classe de compostos contém silicatos e aluminossilicatos com diferentes arranjos de poros conhecidos como MCM (Mobil Composition of Matter), e possuem fase hexagonal (MCM-41), fase cúbica (MCM-48) e fase lamelar (MCM-50) (Silva, 2009). Estes materiais possuem distribuição uniforme de tamanho de poros, na faixa de mesoporos, variando de 2 a 10 nm, (Silva, 2009).…”

“…Esta classe de compostos contém silicatos e aluminossilicatos com diferentes arranjos de poros conhecidos como MCM (Mobil Composition of Matter), e possuem fase hexagonal (MCM-41), fase cúbica (MCM-48) e fase lamelar (MCM-50) (Silva, 2009). Estes materiais possuem distribuição uniforme de tamanho de poros, na faixa de mesoporos, variando de 2 a 10 nm, (Silva, 2009). As propriedades de textura únicas desses materiais fazem com que sejam um bom apoio para catálises heterogêneas devido a sua grande área superficial e um tamanho de poro razoável (Abbas et al 2020;Yokoi, 2004).…”