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Sintese e caracterização de [Nb]-MCM-41 e NbxOy(OH)z-montmorilonita e aplicações em catalise redox e acida

Texto completo
Autor(es):
Jean Marcel Ribeiro Gallo
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Data de defesa:
Membros da banca:
Ulf Friedrich Schuchardt; Wolfang Friedrich Hoelderich; Ana Flávia Nogueira
Orientador: Ulf Friedrich Schuchardt; Heloise de Oliveira Pastore
Resumo

Otimizamos a síntese da Nb-MCM-41 à temperatura ambiente, variando a base, as fontes de sílica e nióbio e a ordem de adição da fonte de nióbio. Os materiais, antes e após a calcínação, foram caracterizados por difração de raios-X e reflectância difusa na região do UV-Vis. A Nb-MCM-41 com o melhor resultado foi silanizada e caracterizada por espectroscopia de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), análise termogravimétrica (TGA), adsorção-dessorção de nitrogênio, ressonância magnética nuclear no ângulo mágico (RMN-MAS) de Si, análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). As Nb-MCM-41 calcinada e a silanizada foram testadas na epoxidação de cis-cicloocteno com terc-butilhidroperóxido (TBHP) 69,4 % em cicloexano obtendo após 48 h, 46,6 e 62,2 % de conversão e 77 e 94 % de seletividade, respectivamente. Usando peróxido de hidrogênio 70 % em água obtivemos após 5 h, 8 % de conversão e 80% de seletividade para a amostra calcinada e 13 % de conversão e 70 % de seletividade para a silanizada. Nas reações usando peróxido de hidrogênio aquoso. este foi todo consumido nas 10 primeiras horas. mostrando que o nióbio decompõe facilmente o peróxido de hidrogênio. Montmorilonita K-10 foi trocada com polihidroxi-nióbio e caracterizada por difração de raios-X, TGA, adsorção-desorção de nitrogênio e ICP-OES. O material foi então calcinado a 300. 500 e 900°C para se obter a montmorilonita pilarizada com nióbio que foi caracterizada por difração de raios-X. Observando que mesmo quando a argila é calcinada a 900°C mantém-se a microporosidade, o que é surpreendente, pois a maioria das argilas pilarizadas com óxidos metálicos perde sua microporosidade a cerca de 600°C. A montmorilonita K10 pura, a trocada com nióbio e a pilarizada foram testadas como catalisadores ácidos nas reações de abertura do anel oxirano do oleato de metila epoxidado, usando metanol como nucleófilo, para se obter o b-hidroxiéter correspondente. A argila trocada com nióbio foi mais ativa que as demais. mostrando que a incorporação de nióbio realmente aumenta a acidez de Bronsted. As amostras calcinadas eram menos ativas quanto maior a temperatura de calcinação (AU)

Processo FAPESP: 03/09794-8 - Oxidacao de olefinas utilizando nb-mcm-41 e complexos peroxo-niobio.
Beneficiário:Jean Marcel Ribeiro Gallo
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado