Estudos das Propriedades Catalíticas de Dipicolinato de Co2+, Mn2+ e Ni2+ Imobilizados em Caulinita.

Resumo

Nos últimos anos, grande interesse tem sido demonstrado por materiais híbridos baseados em argilas. Estes materiais são obtidos por diferentes reações e podem dar origem aos compostos de intercalação, com distintas aplicações dependendo do tipo de interação entre a matriz inorgânica e a espécie intercalante. Algumas moléculas como corantes, fármacos, polímeros e complexos têm sido incorporados em matrizes inorgânicas, para aplicações em áreas como catálise, luminescência, liberação controlada de fármacos, adsorção e fotocatálise. Em particular, os complexos de metais de transição apresentam reconhecida importância tecnológica para aplicação como catalisadores para oxidação de hidrocarbonetos. Contudo, os complexos em meio homogêneo devido à sua natureza apresentam baixos rendimentos e seletividade nestas reações. Desta forma, uma alternativa, para aplicações que requerem baixa temperatura durante o processo, elevadas conversões e seletividade é baseada na utilização de complexos imobilizados em matrizes inorgânicas. Nestes, faz-se uso da "heterogeneização", o processo de imobilizar os complexos homogêneos (com elevada atividade catalítica) em matrizes inorgânicas tais como a caulinita, aptos a modificar a cinética e mecanismo das reações de oxidação. Apesar disso, a aplicação dos complexos mesmo em meio heterogêneo é ainda limitada pela baixa difusão de substratos e produtos nestas matrizes sólidas. Fatores como resistência térmica/mecânica dos mesmos e estabilidade química pode levar a obtenção de uma gama de aplicações muito mais flexível. Com este propósito, materiais híbridos têm sido explorados e dentre eles destaca-se os materiais baseados em caulinita devido a elevada estabilidade térmica dos híbridos obtidos. Neste projeto, propõe-se utilizar tal matriz hospedeira para a imobilização de complexos de metais de transição (Co2+, Mn2+ e Ni2+), e o ligante ácido piridino 2,6-dicarboxílico (dipicolínico). Duas estratégias serão utilizadas para a incorporação dos complexos nos espaços interlamelares da matriz: i) Funcionalização da matriz com o ligante piridino dicarboxílico seguida de complexação com os metais de transição; ii) Esfoliação da matriz funcionalizada em banho ultrassônico em meio aquoso seguida de complexação com os metais de transição. Os híbridos resultantes serão caracterizados do ponto de vista estrutural e através de diversas técnicas espectroscópicas (eletrônicas e de ressonância magnética nuclear). Utilização destes catalisadores em reações de oxidação de hidrocarbonetos: cis-cicloocteno (avaliação da atividade), e cicloexano (seletividade) e ainda para reação de Baeyer-Villiger de oxidação da ciclohexanona a µ-caprolactona.