Manganês porfirinas em materiais nanoestruturados como catalisadores biomiméticos na oxidação de hidrocarbonetos

• Autor(a) principal: Airoldi, Heide Regina
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-26062024-165719/
• topic: Biomimetic catalysis; Catálise biomimética; Hexagonal mesoporous silica; Hidrocarbonetos; Hydrocarbons; Manganese porphyrin; Manganêsporfirinas; Oxidação; Oxidation; Sílica hexagonal mesoporosa

Cloreto de 5,10,15,20,25-tetrakis(pentafluorofenil)porfirinato de manganês (IlI) (MnP) foi imobilizado em sílica hexagonal mesoporosa (SHM). Os materiais foram preparados pela co-condensação entre tetraetilortossilicato e a metaloporfirina covalentemente ligada à 3-aminopropiltrietoxissilano, ao redor de dois tensoativos distintos, n-dodecilamina (C12) ou n-hexadecilamina (C16), com a finalidade de modular os tamanhos dos poros. Os materiais obtidos MnP-SHMC12 e MnP-SHMC16 foram caracterizados por IV RD UV-Vis, DRX, BET e TGA. As análises de RD UV-Vis e DRX, confirmaram que a imobilização da MnP em SHM a partir dos tensoativos C12 e C16 foi realizada com sucesso. Pode-se observar pelo MEV que os catalisadores apresentam-se como nanopartículas esféricas de 50 a 100 nm que se aglomeram em esferas maiores de 0,5 a 1,5 µm aproximadamente, revelando estruturas organizadas. Nas análises por BET, a MnP-SHMC12 em comparação com a MnP-SHMC16, apresentou valores de área superficial (As: 500 m2.g-1), volume de poro (Pv: 0,96 cm3.g-1 ) e tamanho de poro (PT: 7,7 nm) inferiores aos obtidos para a MnP-SHMC16 (As: 760 m2.g-1; Pv: 1,6 cm3.g-1; PT: 8,8 nm) como esperado. Os resultados mostram que estes materiais apresentam estrutura mesoporosa com grande área superficial. A eficiência catalítica dos materiais foi avaliada na oxidação do (Z)cicloocteno e cicloexano utilizando iodosilbenzeno e H2O2 como oxidante nos solventes dicloroetano, metanol e acetonitrila. Os melhores resultados obtidos na epoxidação (100%) foram em dicloroetano, com iodosilbenzeno como oxidante, enquanto que nas mesmas condições o rendimento de cicloexanol foi de 16%. Com o H2O2 como oxidante os resultados foram em geral menores. As reutilizações dos catalisadores MnP-SHMC12 e MnP-SHMC16 na oxidação do (Z)-cicloocteno foram estudadas em 10 ciclos e apresentam alta estabilidade e eficiência catalítica, com número de turnover de 903 e 740 respectivamente.