Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/7100
Resumo: In this work was realized the synthesis of silica SBA-15 at room temperature by acid hydrolysis of tetraethyl ortosilicate (TEOS) in presence of the pluronic copolymer P123 (EO20PO70EO20). The new silylating agents were synthesized from reaction of the commercial reagents 3-glycidoxipropyltrimethoxyisilane (GLIC) and 3- chloropropyltrimethoxysilane (Cl) with the molecule of 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP). The new silylating agents were anchored onto mesoporous silica surface by homogeneous route (HOM). The commercial silylating agents and the amines 1-(2- aminoethyl) piperazine (AMP) and piperazine (PIP) were immobilized in consecutive steps by heterogeneous route (HET). Silica SBA-15 was characterized by X-ray scattering in low angle and nitrogen adsorption-desorption measurement. The new silylating agents were characterized by 13C NMR and infrared spectroscopy. The modified matrices were characterized by infrared spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption measurement, CHN and Cl elemental analysis, thermogravimetry, scanning electron microscopy and 29Si NMR. Elemental analysis data indicated that the anchoring of 3.41, 3.01, 0.26, 0.32, 0.46 and 0.34 mmol of nitrogen per gram of the supports SIL-GLIC-AMP-HOMO, SIL-Cl-AMP- HOMO, SIL-GLIC-AMP-HETE, SIL-Cl-AMP-HETE, SIL-GLIC-PIP and SIL-Cl-PIP, respectively. These data demonstrated the efficiency of homogeneous route for immobilization of molecule AMP. The adsorption processes were investigated for copper, nickel and cobalt nitrates at pH 2.0; 4.0; 6.0 and 8.0 for silicas modified with the molecule AMP in different times, where the results indicated that the processes were adjusted to a pseudo-second order kinetic. The modified silicas showed the retention capacity at equilibrium for Co2+, Cu2+ and Ni2+ of 1.40; 2.80 and 4.22 mmol g-1 for SILCl- AMP-HETE, 1.02; 1.87 and 6.87 mmol/g for SIL-Cl-AMP-HETE, 4.50; 9.02 and 2.62 for SIL-Cl-AMP-HOMO and 4.,68; 5.55 and 5.28 mmol g-1 for SIL-GLIC-AMP-HOMO, respectively. The adsorption isotherms were best fitted to Temkin, Henry and Freundlich equilibrium models, evidencing the heterogeneity of adsorption sites onto mesoporous silica SBA.
id UFPB_023872dc26106f930179e7c41b102b65
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:tede/7100
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.Mesoporous silica SBA-15 modified with cyclic amines Synthesis, characterization and adsorption of cations.QuímicaSílicas mesoporosasSBA-15Aminas cíclicasMesoporous silicaSBA-15Cyclic aminesAdsorptionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAIn this work was realized the synthesis of silica SBA-15 at room temperature by acid hydrolysis of tetraethyl ortosilicate (TEOS) in presence of the pluronic copolymer P123 (EO20PO70EO20). The new silylating agents were synthesized from reaction of the commercial reagents 3-glycidoxipropyltrimethoxyisilane (GLIC) and 3- chloropropyltrimethoxysilane (Cl) with the molecule of 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP). The new silylating agents were anchored onto mesoporous silica surface by homogeneous route (HOM). The commercial silylating agents and the amines 1-(2- aminoethyl) piperazine (AMP) and piperazine (PIP) were immobilized in consecutive steps by heterogeneous route (HET). Silica SBA-15 was characterized by X-ray scattering in low angle and nitrogen adsorption-desorption measurement. The new silylating agents were characterized by 13C NMR and infrared spectroscopy. The modified matrices were characterized by infrared spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption measurement, CHN and Cl elemental analysis, thermogravimetry, scanning electron microscopy and 29Si NMR. Elemental analysis data indicated that the anchoring of 3.41, 3.01, 0.26, 0.32, 0.46 and 0.34 mmol of nitrogen per gram of the supports SIL-GLIC-AMP-HOMO, SIL-Cl-AMP- HOMO, SIL-GLIC-AMP-HETE, SIL-Cl-AMP-HETE, SIL-GLIC-PIP and SIL-Cl-PIP, respectively. These data demonstrated the efficiency of homogeneous route for immobilization of molecule AMP. The adsorption processes were investigated for copper, nickel and cobalt nitrates at pH 2.0; 4.0; 6.0 and 8.0 for silicas modified with the molecule AMP in different times, where the results indicated that the processes were adjusted to a pseudo-second order kinetic. The modified silicas showed the retention capacity at equilibrium for Co2+, Cu2+ and Ni2+ of 1.40; 2.80 and 4.22 mmol g-1 for SILCl- AMP-HETE, 1.02; 1.87 and 6.87 mmol/g for SIL-Cl-AMP-HETE, 4.50; 9.02 and 2.62 for SIL-Cl-AMP-HOMO and 4.,68; 5.55 and 5.28 mmol g-1 for SIL-GLIC-AMP-HOMO, respectively. The adsorption isotherms were best fitted to Temkin, Henry and Freundlich equilibrium models, evidencing the heterogeneity of adsorption sites onto mesoporous silica SBA.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho foi realizada a síntese da sílica SBA-15 a temperatura ambiente partindo-se do copolímero poli(etileno glicol)-bloco-poli(propileno glicol)-bloco-poli(etileno-glicol) - P123. Os novos agentes sililantes foram sintetizados pelas reações dos agentes sililantes comerciais 3-glicidóxipropiltrimetóxisilano (GLIC) e 3-cloropropiltrimetoxisilano (Cl) com a molécula da 1-(2-aminoetil)piperazina (AMP). Os novos agentes sililantes foram ancorados na superfície da sílica mesoporosa pela rota homogênea (HOM). Os agentes sililantes comerciais e as moléculas das aminas 1-(2-aminoetil)piperazina (AMP) e piperazina (PIP) foram também imobilizadas em etapas consecutivas pela rota heterogênea (HET). A sílica SBA-15 foi caracterizada através das técnicas de espalhamento de raios-x em baixo ângulo e área superficial. Os novos agentes sililantes foram caracterizados pelas técnicas de ressonância magnética nuclear 13C e espectroscopia na região do infravermelho. As diferentes matrizes modificadas foram caracterizadas pelas técnicas de espectroscopia na região do infravermelho, área superficial, análise elementar (CNCl), termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura e ressonância magnética nuclear de 29Si. A análise elementar para os sólidos obtidos indicou o ancoramento de 3,41, 3,01, 0,26, 0,32, 0,46 e 0,34 mmol de nitrogênio por grama nas superfícies SIL GLIC-AMP-HOMO, SIL-Cl-AMP-HOMO, SIL-GLIC-AMP-HETE, SIL-Cl-AMP-HETE, SIL-GLIC-PIP e SIL-Cl-PIP, respectivamente. Estes dados demonstraram a eficiência da rota homogênea no ancoramento da molécula AMP comparada à rota heterogênea. Os processos de adsorção foram investigados para os nitratos de cobre, níquel e cobalto em pH 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 para as superfícies modificadas com a molécula 1-(2-aminoetil)piperazina em tempos variados, seguindo uma cinética de pseudo-segunda ordem. Os sólidos modificados apresentaram as capacidades de retenção no equilíbrio em relação aos cátions de Co2+, Cu2+ e Ni2+ de 1,40; 2,80 e 4,22 mmol/g para SIL-Cl-AMP-HETE, 1,02; 1,87 e 6,87 mmol/g para SIL-Cl-AMP-HETE, 4,50; 9,02 e 2,62 para SIL-Cl-AMP-HOMO e 4,68; 5,55 e 5,28 mmol/g para SIL-GLIC-AMP-HOMO, respectivamente. Os processos de adsorção foram ajustados aos modelos de equilíbrio de Temkin, Henry e Freundlich evidenciando a heterogeneidade dos sítios adsorventes nas matrizes sintetizadas.Universidade Federal da Paraí­baBRQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBFonseca, Maria Gardênnia dahttp://lattes.cnpq.br/2093374695102177Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto2015-05-14T13:21:24Z2018-07-21T00:30:01Z2014-03-072018-07-21T00:30:01Z2011-12-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfFILHA., Vera Lúcia da Silva Augusto. Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions. 2011. 163 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2011.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/7100porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2018-09-06T02:07:37Zoai:repositorio.ufpb.br:tede/7100Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2018-09-06T02:07:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
Mesoporous silica SBA-15 modified with cyclic amines Synthesis, characterization and adsorption of cations.
title Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
spellingShingle Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto
Química
Sílicas mesoporosas
SBA-15
Aminas cíclicas
Mesoporous silica
SBA-15
Cyclic amines
Adsorption
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
title_full Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
title_fullStr Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
title_full_unstemmed Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
title_sort Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions.
author Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto
author_facet Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fonseca, Maria Gardênnia da
http://lattes.cnpq.br/2093374695102177
dc.contributor.author.fl_str_mv Filha., Vera Lúcia da Silva Augusto
dc.subject.por.fl_str_mv Química
Sílicas mesoporosas
SBA-15
Aminas cíclicas
Mesoporous silica
SBA-15
Cyclic amines
Adsorption
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic Química
Sílicas mesoporosas
SBA-15
Aminas cíclicas
Mesoporous silica
SBA-15
Cyclic amines
Adsorption
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description In this work was realized the synthesis of silica SBA-15 at room temperature by acid hydrolysis of tetraethyl ortosilicate (TEOS) in presence of the pluronic copolymer P123 (EO20PO70EO20). The new silylating agents were synthesized from reaction of the commercial reagents 3-glycidoxipropyltrimethoxyisilane (GLIC) and 3- chloropropyltrimethoxysilane (Cl) with the molecule of 1-(2-aminoethyl)piperazine (AMP). The new silylating agents were anchored onto mesoporous silica surface by homogeneous route (HOM). The commercial silylating agents and the amines 1-(2- aminoethyl) piperazine (AMP) and piperazine (PIP) were immobilized in consecutive steps by heterogeneous route (HET). Silica SBA-15 was characterized by X-ray scattering in low angle and nitrogen adsorption-desorption measurement. The new silylating agents were characterized by 13C NMR and infrared spectroscopy. The modified matrices were characterized by infrared spectroscopy, nitrogen adsorption-desorption measurement, CHN and Cl elemental analysis, thermogravimetry, scanning electron microscopy and 29Si NMR. Elemental analysis data indicated that the anchoring of 3.41, 3.01, 0.26, 0.32, 0.46 and 0.34 mmol of nitrogen per gram of the supports SIL-GLIC-AMP-HOMO, SIL-Cl-AMP- HOMO, SIL-GLIC-AMP-HETE, SIL-Cl-AMP-HETE, SIL-GLIC-PIP and SIL-Cl-PIP, respectively. These data demonstrated the efficiency of homogeneous route for immobilization of molecule AMP. The adsorption processes were investigated for copper, nickel and cobalt nitrates at pH 2.0; 4.0; 6.0 and 8.0 for silicas modified with the molecule AMP in different times, where the results indicated that the processes were adjusted to a pseudo-second order kinetic. The modified silicas showed the retention capacity at equilibrium for Co2+, Cu2+ and Ni2+ of 1.40; 2.80 and 4.22 mmol g-1 for SILCl- AMP-HETE, 1.02; 1.87 and 6.87 mmol/g for SIL-Cl-AMP-HETE, 4.50; 9.02 and 2.62 for SIL-Cl-AMP-HOMO and 4.,68; 5.55 and 5.28 mmol g-1 for SIL-GLIC-AMP-HOMO, respectively. The adsorption isotherms were best fitted to Temkin, Henry and Freundlich equilibrium models, evidencing the heterogeneity of adsorption sites onto mesoporous silica SBA.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011-12-21
2014-03-07
2015-05-14T13:21:24Z
2018-07-21T00:30:01Z
2018-07-21T00:30:01Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv FILHA., Vera Lúcia da Silva Augusto. Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions. 2011. 163 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2011.
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/7100
identifier_str_mv FILHA., Vera Lúcia da Silva Augusto. Sílicas Mesoporosas SBA-15 modificadas com aminas cíclicas Síntese, caracterização e adsorção de cátions. 2011. 163 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2011.
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/7100
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Química
Programa de Pós-Graduação em Química
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Química
Programa de Pós-Graduação em Química
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842920871952384