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Síntese de materiais nanoestruturados para a captura de CO2 a base de imidas aromáticas e fosfonato de zircônio

Processo: 11/22137-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Sergio Brochsztain
Beneficiário:Murilo Nicolau
Instituição-sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil

Resumo

O projeto prevê a síntese de materiais nanoestruturados constituídos de camadas alternadas de diimidas aromáticas e fosfonato de zircônio, constituindo um arranjo do tipo metal/orgânico (metal-organic framework - MOF). Os materiais serão preparados em duas formas: (a) sólidos cristalinos e (b) filmes automontados sobre substratos diversos. As imidas precursoras dos MOFs, as quais devem ter dois grupos fosfonato em extremos opostos da molécula, serão sintetizadas através da reação de dianidridos aromáticos com o ácido 2-aminoetilfosfônico. A porosidade será induzida nos MOFs através da adição de moléculas pequenas contendo um único grupamento ácido fosfônico. Os materiais obtidos serão caracterizados por técnicas diversas, incluindo difração de raios-x, isotermas de adsorção de N2 (BET), análise termogravimétrica (TGA), análise elementar (CHN), bem como métodos eletroquímicos (voltametria cíclica e impedância) e espectroscópicos (infravermelho, absorção UV/vis, reflectância difusa e fluorescência). A seletividade dos novos materiais para a captura de CO2 será testada através da exposição dos materiais ao gás carbônico, bem como a outros gases, que servirão como controle. A adsorção de CO2 será monitorada usando BET, TGA e infravermelho, permitindo a construção de isotermas de adsorção.