[M]-RUB-18 como precursor de sólidos micro e mesoporosos e nanolâminas

Resumo

O silicato lamelar Na-RUB-18 apresenta estrutura cristalina em duas dimensões e cristais de morfologia tipo placa que se empilham na direção c. Suas lamelas são compostas por anéis de cinco membros e recobertas por grupos silanóis e silanolatos que geram carga negativa, compensada por íons Na+ coordenados com água. Os grupos silanóis da superfície das lamelas lhes conferem reatividade e os íons Na+ de seu espaço interlamelar podem ser trocados por diferentes íons. Dessa forma, esse material pode sofrer modificações de superfície e seu espaço interlamelar, sendo estudado para aplicações industriais. No entanto, o silicato lamelar Na-RUB-18 apresenta fraca acidez e baixa área superficial (8 m2.g-1), o que limita sua aplicação em catálise heterogênea. Nesse contexto, o presente projeto de Doutorado tem como objetivo realizar substituição isomórfica dos átomos de Si no Na-RUB-18 pelos heteroátomos Al, Fe, B, V e Ti, realizar pilarização e esfoliação desses novos materiais, de forma a aumentar sua área superficial. O zeólito [M]-RUB-24 (RWR)(M= Al, Fe, B, V e Ti) será preparado por reações topotáticas de condensação de grupos Si-OH vicinais do Na-[M]-RUB-18. Além disso, será verificada a acessibilidade dos sítios ácidos gerados nesses materiais através da reação-modelo de conversão de xilose a furfural. Adicionalmente, os melhores materiais obtidos serão caracterizados através das técnicas de Difração de Raios X (DRX), de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV),Estudos de Quimissorção, Espectroscopia Óptica de Plasma (ICP) e Isotermas de adsorção de N2.