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Síntese do kit-6 com diferentes phs

KIT-6 SYNTHESIS WITH DIFFERENT pH

LIMA, Ewelanny Louyde Ferreira de; SANTOS, Anne Gabriella Dias; SOUZA, Luíz Di; FERNANDES, Fernando Rodrigo Dantas;

Completo:

O gás carbônico é gerado a partir da queima de combustíveis fósseis, sendo o principal gás causador da elevação da temperatura da terra, provocando o aquecimento global, compondo apenas 0,03% do ar. Ele aparece na atmosfera como resultada da respiração dos seres vivos e da combustão. Como solução, surgiram alguns métodos para captura de CO2 podendo ocorrer por três formas e processos diferentes, sendo eles a pós-combustão, pré-combustão e combustão de oxi-combustível e armazenamento desse gás, sendo um dos mais interessantes por meio dos materiais porosos. Dentre os materiais porosos temos os mesoporosos que se destacam nas áreas ambientais e industriais devido às suas propriedades únicas e variada aplicabilidade, tais como: catálise, adsorção, troca iônica e fabricação de materiais funcionais avançados, destacando-se nessa área da família M41S e o SBA-15. Porém, ultimamente o KIT-6 tem ganhado bastante destaque também nessa área. A síntese desse material foi relatada em 2003 por Kleitz, sendo um material sintetizado em meio ácido, apresentando largo diâmetro de poro, estrutura simétrica cúbica tridimensional Ia3d, alta estabilidade hidrotérmica, elevada área superficial específica, rede interpenetrante bicontínua de canais e espessura de parede por volta de 4 a 6 nm. Tendo em vista que esse material possui vantagens técnicas promissoras e pelo fato da obtenção do mesmo ser relativamente recente, se faz necessário estudar o KIT-6 de forma mais aprofundada. As amostras de KIT-6 foram sintetizadas em condições ácidas, a partir do método hidrotérmico e seguinte proporção molar: 1,000 TEOS; 0,017 P123; 1,31 Butanol, como na síntese tradicional. Porém, foi feito o ajuste de pH. Teve-se assim, a proposta de melhorar o processo de obtenção desse material mesoporoso do tipo KIT-6 modificando o pH da solução, por meio de cálculos com proporções para obter soluções tampões de pH=1, pH=2, pH=3 e pH=4, assim realizando quatro sínteses e obtendo a formação apenas com o pH=1 e a não formação com o pH=2, pH=3 e pH=4 . O gás carbônico é gerado a partir da queima de combustíveis fósseis, sendo o principal gás causador da elevação da temperatura da terra, provocando o aquecimento global, compondo apenas 0,03% do ar. Ele aparece na atmosfera como resultada da respiração dos seres vivos e da combustão. Como solução, surgiram alguns métodos para captura de CO2 podendo ocorrer por três formas e processos diferentes, sendo eles a pós-combustão, pré-combustão e combustão de oxi-combustível e armazenamento desse gás, sendo um dos mais interessantes por meio dos materiais porosos. Dentre os materiais porosos temos os mesoporosos que se destacam nas áreas ambientais e industriais devido às suas propriedades únicas e variada aplicabilidade, tais como: catálise, adsorção, troca iônica e fabricação de materiais funcionais avançados, destacando-se nessa área da família M41S e o SBA-15. Porém, ultimamente o KIT-6 tem ganhado bastante destaque também nessa área. A síntese desse material foi relatada em 2003 por Kleitz, sendo um material sintetizado em meio ácido, apresentando largo diâmetro de poro, estrutura simétrica cúbica tridimensional Ia3d, alta estabilidade hidrotérmica, elevada área superficial específica, rede interpenetrante bicontínua de canais e espessura de parede por volta de 4 a 6 nm. Tendo em vista que esse material possui vantagens técnicas promissoras e pelo fato da obtenção do mesmo ser relativamente recente, se faz necessário estudar o KIT-6 de forma mais aprofundada. As amostras de KIT-6 foram sintetizadas em condições ácidas, a partir do método hidrotérmico e seguinte proporção molar: 1,000 TEOS; 0,017 P123; 1,31 Butanol, como na síntese tradicional. Porém, foi feito o ajuste de pH. Teve-se assim, a proposta de melhorar o processo de obtenção desse material mesoporoso do tipo KIT-6 modificando o pH da solução, por meio de cálculos com proporções para obter soluções tampões de pH=1, pH=2, pH=3 e pH=4, assim realizando quatro sínteses e obtendo a formação apenas com o pH=1 e a não formação com o pH=2, pH=3 e pH=4 . O gás carbônico é gerado a partir da queima de combustíveis fósseis, sendo o principal gás causador da elevação da temperatura da terra, provocando o aquecimento global, compondo apenas 0,03% do ar. Ele aparece na atmosfera como resultada da respiração dos seres vivos e da combustão. Como solução, surgiram alguns métodos para captura de CO2 podendo ocorrer por três formas e processos diferentes, sendo eles a pós-combustão, pré-combustão e combustão de oxi-combustível e armazenamento desse gás, sendo um dos mais interessantes por meio dos materiais porosos. Dentre os materiais porosos temos os mesoporosos que se destacam nas áreas ambientais e industriais devido às suas propriedades únicas e variada aplicabilidade, tais como: catálise, adsorção, troca iônica e fabricação de materiais funcionais avançados, destacando-se nessa área da família M41S e o SBA-15. Porém, ultimamente o KIT-6 tem ganhado bastante destaque também nessa área. A síntese desse material foi relatada em 2003 por Kleitz, sendo um material sintetizado em meio ácido, apresentando largo diâmetro de poro, estrutura simétrica cúbica tridimensional Ia3d, alta estabilidade hidrotérmica, elevada área superficial específica, rede interpenetrante bicontínua de canais e espessura de parede por volta de 4 a 6 nm. Tendo em vista que esse material possui vantagens técnicas promissoras e pelo fato da obtenção do mesmo ser relativamente recente, se faz necessário estudar o KIT-6 de forma mais aprofundada. As amostras de KIT-6 foram sintetizadas em condições ácidas, a partir do método hidrotérmico e seguinte proporção molar: 1,000 TEOS; 0,017 P123; 1,31 Butanol, como na síntese tradicional. Porém, foi feito o ajuste de pH. Teve-se assim, a proposta de melhorar o processo de obtenção desse material mesoporoso do tipo KIT-6 modificando o pH da solução, por meio de cálculos com proporções para obter soluções tampões de pH=1, pH=2, pH=3 e pH=4, assim realizando quatro sínteses e obtendo a formação apenas com o pH=1 e a não formação com o pH=2, pH=3 e pH=4 . O gás carbônico é gerado a partir da queima de combustíveis fósseis, sendo o principal gás causador da elevação da temperatura da terra, provocando o aquecimento global, compondo apenas 0,03% do ar. Ele aparece na atmosfera como resultada da respiração dos seres vivos e da combustão. Como solução, surgiram alguns métodos para captura de CO2 podendo ocorrer por três formas e processos diferentes, sendo eles a pós-combustão, pré-combustão e combustão de oxi-combustível e armazenamento desse gás, sendo um dos mais interessantes por meio dos materiais porosos. Dentre os materiais porosos temos os mesoporosos que se destacam nas áreas ambientais e industriais devido às suas propriedades únicas e variada aplicabilidade, tais como: catálise, adsorção, troca iônica e fabricação de materiais funcionais avançados, destacando-se nessa área da família M41S e o SBA-15. Porém, ultimamente o KIT-6 tem ganhado bastante destaque também nessa área. A síntese desse material foi relatada em 2003 por Kleitz, sendo um material sintetizado em meio ácido, apresentando largo diâmetro de poro, estrutura simétrica cúbica tridimensional Ia3d, alta estabilidade hidrotérmica, elevada área superficial específica, rede interpenetrante bicontínua de canais e espessura de parede por volta de 4 a 6 nm. Tendo em vista que esse material possui vantagens técnicas promissoras e pelo fato da obtenção do mesmo ser relativamente recente, se faz necessário estudar o KIT-6 de forma mais aprofundada. As amostras de KIT-6 foram sintetizadas em condições ácidas, a partir do método hidrotérmico e seguinte proporção molar: 1,000 TEOS; 0,017 P123; 1,31 Butanol, como na síntese tradicional. Porém, foi feito o ajuste de pH. Teve-se assim, a proposta de melhorar o processo de obtenção desse material mesoporoso do tipo KIT-6 modificando o pH da solução, por meio de cálculos com proporções para obter soluções tampões de pH=1, pH=2, pH=3 e pH=4, assim realizando quatro sínteses e obtendo a formação apenas com o pH=1 e a não formação com o pH=2, pH=3 e pH=4 .

Completo:

Carbon dioxide is generated from the burning of fossil fuels, the main gas causing the increase in the Earth's temperature, causing global warming, making up only 0.03% of the air. It appears in the atmosphere as resulted from the respiration of living beings and of the combustion. As a solution, there were some methods for capturing CO2 may occur in three different forms and processes, namely post-combustion, pre-combustion and combustion oxy-fuel and storage of the gas, being one of the most interesting through the porous material. Among the porous materials have the mesoporous who excel in environmental and industrial areas due to its unique and varied applicability properties such as catalysis, adsorption, ion exchange and manufacture of advanced functional materials, especially in this M41S family area and SBA-15. But lately the KIT-6 gained a lot of attention in that area. The synthesis of this material was reported in 2003 by Kleitz, being a material synthesized in an acid medium, presenting broad pore diameter, three-dimensional cubic symmetrical structure Ia3d, high stability hydrothermal, high specific surface area, interpenetrating network bicontinuous channels and wall thickness by about 4 to 6 nm. Given that this material has promising technical advantages and because the obtaining of it is relatively recent, it is necessary to study the KIT-6 in more depth. The KIT-6 were synthesized samples under acidic conditions, from the hydrothermal method and the following molar ratio: 1,000 TEOS; 0.017 P123; 1.31 Butanol, as in the traditional synthesis. However, HCl and H2 O, was replaced by buffer solutions (putting that solutions are made), but with the same quantity of the traditional changing only the pH. There was thus the proposal to improve the process of obtaining such mesoporous materials of the KIT-6 type by modifying the pH of the solution by means of calculations proportions to obtain pH buffer solutions = 1 pH = 2 pH = 3 and pH = 4, thus realizing four synthesis and obtaining the formation only at pH = 1 and no formation at pH = 2, pH = 3 and pH = 4, which will be explained later.

Palavras-chave: Síntese; KIT-6; pH e gás carbônico,

Palavras-chave: Synthesis; KIT-6; pH; carbon dioxide,

DOI: 10.5151/chenpro-5erq-fq1

Referências bibliográficas
  • [1] FALAHATI, M.; MA'MANI, L.; SABOURY, A. A.; SHAFIEE, A.; FOROUMADI, A.; BADIEI, A. R.; Aminopropyl-functionalized cubic Ia3d mesoporous silica nanoparticle as an efficient support for immobilization of superoxide dismutase. Biochimica et Biophysica Acta, 1814, 1195–1202, 201
  • [2] GOLDEMBERG, J.; VILLANUEVA, L. D. Energia, meio ambiente e desenvolvimento, 2010.
  • [3] JO, C.; KIM, K.; RYOO, R. Syntheses of high quality KIT-6 and SBA-15 mesoporous bsilicas using low-cost water glass, through rapid quenching of silicate structure in acidic solution. Microporous and Mesoporous Materials, v. 124, p. 45–51, 2009.
  • [4] KALBASI, R. J.; MOSADDEGH, N. Pd-poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)/KIT-6 nanocomposite: Preparation, structural study, and catalytic activity. C. R. Chimie. v. 15, p. 988–995, 2012.
  • [5] KARTHIKEYAN, G.; PANDURANGAN, A. Post synthesis alumination of KIT-6 materials with Ia3d symmetry and their catalytic efficiency towards multicomponent synthesis of 1H-pyrazolo [1,2-] phthalazine-5,10-dione carbonitriles and carboxylates. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, v. 361– 362, p. 58– 67, 2012.
  • [6] IU, Y.; SHI, J.; CHEN, J.; YE, Q.; PAN, H.; SHAO, Z.; SHI, Y. Dynamic performance of CO2 adsorption with tetraethylenepentamine-loaded KIT- Microporous and Mesoporous Materials. v. 134, p. 16–21, 2010.
  • [7] LUZ, J. E. Obtenção de diesel por craqueamento termocatalítico de óleo de buriti (Maurittia flexuosa L.) sobre materiais nanoestruturados do tipo La SBA- 15. 2010. 114 f. Tese (Doutorado em Química). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN. 2010.
  • [8] OLIVEIRA, T. G. Desenvolvimento de peneiras moleculares mesoporosa do tipo MCM-41 e MCM-48 impregnadas com aminas para utilização na adsorção de CO2. 2012. 123 f. Dissertação (mestrado em Química). Universidade Federal de Sergipe, Sergipe, 2012.
  • [9] PANOSSO, A. R.; PEREIRA, G. T.; JÚNIOR, J. M.; JÚNIOR, N. L. S. Variabilidade espacial da emissão de CO2 em latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo1. v.28, n.3, p.227-236 Eng. Agrícola Jaboticabal. Abr./jun. 2008.
  • [10] PARAGUASSÚ, L. Emissão de CO2 pela indústria cresce em 77% com 13 anos, 2009.
  • [11] QUINTELLA, S. A. Síntese, caracterização e propriedades catalíticas da peneira molecular nanoestrturada modificada com lantânio. 2009. 88f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN. 2009.
  • [12] RAMANATHAN, A.; SUBRAMANIAM, B.; MAHESWARI, R.; HANEFELD, U. Synthesis and characterization of Zirconium incorporated ultra large pore mesoporous silicate, Zr–KIT-6. Microporous and Mesoporous Materials. v. 167, p. 207–212, 2013
  • [13] SANTOS, A. G. D. Processo de obtenção de niobosilicatos (NBS-15) nanoporosos com ajuste de pH via solução tampão. Brasil Patente BR1020140289640.2014.
  • [14] SCHWANKE, A. J.; PERGHER, S. B. C. Peneiras moleculares mesoporosas MCM-41: uma perspectiva histórica, o papel de cada reagente na síntese e sua caracterização básica. PERSPECTIVA, Erechim. v.36, n.135, p.113-125, 2012.
  • [15] SONI, K.; RANA, B. S.; SINHA, A. K.; BHAUMIK, A.; NANDI, M.; KUMAR, M.; DHAR, G. M. 3-D ordered mesoporous KIT-6 support for effective hydrodesulfurization catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, v. 90, p. 55–63, 2009.
  • [16] VALLE-VIGÓN, P.; SEVILLA, M.; FUERTES, A. B. Functionalization of mesostructured silica-carbon composites. Materials Chemistry and Physics. v. 139, p. 281e289, 2013.
  • [17] YUE, M. B.; CHUN, Y.; CAO, Y.; DONG, X.; ZHU, H. CO2 Capture by As-Prepared SBA-15 with an Occluded Organic Template. Adv. Funct. Mater. V. 16, p. 1717–1722, 2006.
  • [18] FALAHATI, M.; MA'MANI, L.; SABOURY, A. A.; SHAFIEE, A.; FOROUMADI, A.; BADIEI, A. R.; Aminopropyl-functionalized cubic Ia3d mesoporous silica nanoparticle as an efficient support for immobilization of superoxide dismutase. Biochimica et Biophysica Acta, 1814, 1195–1202, 2011.
  • [19] GOLDEMBERG, J.; VILLANUEVA, L. D. Energia, meio ambiente e desenvolvimento, 2010.
  • [20] JO, C.; KIM, K.; RYOO, R. Syntheses of high quality KIT-6 and SBA-15 mesoporous bsilicas using low-cost water glass, through rapid quenching of silicate structure in acidic solution. Microporous and Mesoporous Materials, v. 124, p. 45–51, 2009.
  • [21] KALBASI, R. J.; MOSADDEGH, N. Pd-poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)/KIT-6 nanocomposite: Preparation, structural study, and catalytic activity. C. R. Chimie. v. 15, p. 988–995, 2012.
  • [22] KARTHIKEYAN, G.; PANDURANGAN, A. Post synthesis alumination of KIT-6 materials with Ia3d symmetry and their catalytic efficiency towards multicomponent synthesis of 1H-pyrazolo [1,2-] phthalazine-5,10-dione carbonitriles and carboxylates. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, v. 361– 362, p. 58– 67, 2012.
  • [23] IU, Y.; SHI, J.; CHEN, J.; YE, Q.; PAN, H.; SHAO, Z.; SHI, Y. Dynamic performance of CO2 adsorption with tetraethylenepentamine-loaded KIT-6. Microporous and Mesoporous Materials. v. 134, p. 16–21, 2010.
  • [24] LUZ, J. E. Obtenção de diesel por craqueamento termocatalítico de óleo de buriti (Maurittia flexuosa L.) sobre materiais nanoestruturados do tipo La SBA- 15. 2010. 114 f. Tese (Doutorado em Química). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN. 2010.
  • [25] OLIVEIRA, T. G. Desenvolvimento de peneiras moleculares mesoporosa do tipo MCM-41 e MCM-48 impregnadas com aminas para utilização na adsorção de CO2. 2012. 123 f. Dissertação (mestrado em Química). Universidade Federal de Sergipe, Sergipe, 2012.
  • [26] PANOSSO, A. R.; PEREIRA, G. T.; JÚNIOR, J. M.; JÚNIOR, N. L. S. Variabilidade espacial da emissão de CO2 em latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo1. v.28, n.3, p.227-236 Eng. Agrícola Jaboticabal. Abr./jun. 2008.
  • [27] PARAGUASSÚ, L. Emissão de CO2 pela indústria cresce em 77% com 13 anos, 2009.
  • [28] QUINTELLA, S. A. Síntese, caracterização e propriedades catalíticas da peneira molecular nanoestrturada modificada com lantânio. 2009. 88f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN. 2009.
  • [29] RAMANATHAN, A.; SUBRAMANIAM, B.; MAHESWARI, R.; HANEFELD, U. Synthesis and characterization of Zirconium incorporated ultra large pore mesoporous silicate, Zr–KIT-6. Microporous and Mesoporous Materials. v. 167, p. 207–212, 2013
  • [30] SANTOS, A. G. D. Processo de obtenção de niobosilicatos (NBS-15) nanoporosos com ajuste de pH via solução tampão. Brasil Patente BR1020140289640.2014.
  • [31] SCHWANKE, A. J.; PERGHER, S. B. C. Peneiras moleculares mesoporosas MCM-41: uma perspectiva histórica, o papel de cada reagente na síntese e sua caracterização básica. PERSPECTIVA, Erechim. v.36, n.135, p.113-125, 2012.
  • [32] SONI, K.; RANA, B. S.; SINHA, A. K.; BHAUMIK, A.; NANDI, M.; KUMAR, M.; DHAR, G. M. 3-D ordered mesoporous KIT-6 support for effective hydrodesulfurization catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, v. 90, p. 55–63, 2009.
  • [33] VALLE-VIGÓN, P.; SEVILLA, M.; FUERTES, A. B. Functionalization of mesostructured silica-carbon composites. Materials Chemistry and Physics. v. 139, p. 281e289, 2013.
  • [34] YUE, M. B.; CHUN, Y.; CAO, Y.; DONG, X.; ZHU, H. CO2 Capture by As-Prepared SBA-15 with an Occluded Organic Template. Adv. Funct. Mater. V. 16, p. 1717–1722, 2006.
Como citar:

LIMA, Ewelanny Louyde Ferreira de; SANTOS, Anne Gabriella Dias; SOUZA, Luíz Di; FERNANDES, Fernando Rodrigo Dantas; "Síntese do kit-6 com diferentes phs", p. 466-473 . In: Anais do V Encontro Regional de Química & IV Encontro Nacional de Química [=Blucher Chemistry Proceedings].. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2318-4043, DOI 10.5151/chenpro-5erq-fq1

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