Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Gabriel Machado, 1995-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/71802
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Fernando Wypych
id UFPR_e52508d27e5c98c4141062a4defacf37
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/71802
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Silva, Gabriel Machado, 1995-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaWypych, Fernando, 1959-2021-08-31T01:15:31Z2021-08-31T01:15:31Z2020https://hdl.handle.net/1884/71802Orientador: Prof. Dr. Fernando WypychDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 31/03/2020Inclui referênciasResumo: Foram estudadas diferentes metodologias de síntese de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta, de fórmula NaZn4(OH)6SO4Cl·6H2O, e do tipo osakaíta, de fórmula Zn4(OH)6SO4·5H2O, para se obter mais informações quanto à sua reatividade e formação de diferentes estruturas por diferentes rotas sintéticas. Os estudos foram realizados com outros metais divalentes a fim de se estudar a obtenção de materiais análogos dos hidroxissais, principalmente da gordaíta, hidroxissal de grande interesse científico e tecnológico por se mostrar um trocador de cátions e de ânions. Outro método utilizado para se obter análogos de outros metais divalentes (Mn2+, Co2+, Ni2+ e Cu2+) dos hidroxissais foi o processo diadochy. Os compostos obtidos foram caracterizados por diferentes métodos analíticos, como difratometria de raios X de pó (PXRD), difração de elétrons em área selecionada (SAED), espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta/visível/infravermelho próximo por refletância difusa (DR-UV/VIS/NIR), análise termogravimétrica (TGA/DTG), espectroscopia de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão (MEV e MET). As análises mostraram que a metodologia mais citada para a obtenção da gordaíta, pela hidrólise do óxido de zinco, leva à síntese de um produto impuro, com a formação de fases de hidroxissulfato de zinco nãotrocador catiônico. Uma metodologia para a síntese de uma fase pura da gordaíta com o método hidrotermal em presença de acetato foi descrita. O procedimento de purificação da gordaíta leva à remoção do NaCl intercalado e perda da capacidade de troca catiônica do hidroxissal. A reação de interconversão da osakaíta em gordaíta também foi estudada, mostrando-se possível a obtenção da gordaíta tratando-se a osakaíta com altas concentrações de NaCl. As metodologias para a obtenção da gordaíta pelos métodos de adição de hidróxido e interdifusão de amônia em meio aquoso não levaram a resultados satisfatórios, assim como as metodologias com ZnO e acetato, para análogos dos hidroxissais com outros metais divalentes. O processo diadochy se mostrou eficaz na incorporação parcial de íons metálicos divalentes no domínio intralamelar dos hidroxissais, mostrando a possibilidade da obtenção de fases análogas desses hidroxissais e, inclusive, da ocorrência de minerais com as composições NaZn4- xMx(OH)6SO4Cl·6H2O e Zn4-xMx(OH)6SO4·5H2O, com M = Mn, Co e Ni.Abstract: Different synthesis methodologies for the synthesis of the hydroxide salts gordaite, of formula NaZn4(OH)6SO4Cl·6H2O, and osakaite, of formula Zn4(OH)6SO4Cl·5H2O, were studied in order to obtain more information about their different structures and their reactivity by different synthetic routes. The experiments were carried out with divalent metals other than Zn2+ for studying the possibility of yielding materials analogous to the studied hydroxide salts, specially gordaite, hydroxide salt of great scientific and technological interest due to its capability of exchanging cations and anions. Another method for obtaining analogous phases of other divalent metallic ions (Mn2+, Co2+, Ni2+ e Cu2+) was the diadochy process. The synthesized compounds were characterized by different analytical methods such as X ray powder diffraction (PXRD), selected area electron diffraction (SAED), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), diffuse reflectance UV/VIS/NIR spectroscopy (DR-UV/VIS/NIR), thermogravimetric analysis (TGA/DTG), inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and scanning and transmission electronic microscopies (SEM and TEM). These analysis showed that the most cited methodology for synthesizing gordaite, by ZnO hydrolysis, yields an impure product, with the formation of zinc hydroxide sulfate non-cation-exchanger phases. A methodology for synthesizing a pure phase of gordaite, by the hydrothermal method in presence of acetate ion, was depicted. The purifying procedure of gordaite leads the the leaching of the intercalated NaCl and loss of cationic exchanger propertiesof the hydroxide salt. The interconversion reactions of osakaite into gordaite was studied as well, by treating osakaite phases with high concentrations of NaCl. The methodologies for obtaining gordaite with other divalent metallic ions by adding hydroxide anions to the medium and by ammonia interdiffusion in aqueous medium did not lead to satisfactory results, as well as the other methodologies with ZnO and acetate. The diadochy process showed to be an effective method for partial incorporation of metallic divalent ions into the intralayer domain of the previously synthesized hydroxide salts. This evidenced the possibility of synthesizing analogous phases to the hydroxide salts in laboratory as well as the occurrence of minerals of compositions NaZn4-xMx(OH)6SO4Cl·6H2O and Zn4- xMx(OH)6SO4·5H2O, where M = Mn, Co and Ni.1 arquivo (208 p.) : il. (algumas color.).application/pdfReatividade (Quimica)QuímicaSíntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaítainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - GABRIEL MACHADO SILVA.pdfapplication/pdf11510861https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/71802/1/R%20-%20D%20-%20GABRIEL%20MACHADO%20SILVA.pdf80d12c11a74a796e6e6fce1672f92dd7MD51open access1884/718022021-08-30 22:15:32.108open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/71802Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-08-31T01:15:32Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
title Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
spellingShingle Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
Silva, Gabriel Machado, 1995-
Reatividade (Quimica)
Química
title_short Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
title_full Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
title_fullStr Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
title_full_unstemmed Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
title_sort Síntese, caracterização e reatividade de hidroxissais lamelares do tipo gordaíta
author Silva, Gabriel Machado, 1995-
author_facet Silva, Gabriel Machado, 1995-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Gabriel Machado, 1995-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Wypych, Fernando, 1959-
contributor_str_mv Wypych, Fernando, 1959-
dc.subject.por.fl_str_mv Reatividade (Quimica)
Química
topic Reatividade (Quimica)
Química
description Orientador: Prof. Dr. Fernando Wypych
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-08-31T01:15:31Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-08-31T01:15:31Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/71802
url https://hdl.handle.net/1884/71802
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 1 arquivo (208 p.) : il. (algumas color.).
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/71802/1/R%20-%20D%20-%20GABRIEL%20MACHADO%20SILVA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 80d12c11a74a796e6e6fce1672f92dd7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898769806131200

Registros relacionados