Orientador : Oswaldo Luiz Alves

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica

Resumo: Neste trabalho sintetizou-se - através do método de precipitação direta - os materiais lamelares organofosfatos de metais tetravalentes: M(R-PO3)2 e M(RO-PO3)2 onde M = Sn Ti e Zr e R = fenil e 2-carboxietil . No caso do éster, R = dodecil. Com a finalidade de obter-se informações sobre a...

Resumo: Neste trabalho sintetizou-se - através do método de precipitação direta - os materiais lamelares organofosfatos de metais tetravalentes: M(R-PO3)2 e M(RO-PO3)2 onde M = Sn Ti e Zr e R = fenil e 2-carboxietil . No caso do éster, R = dodecil. Com a finalidade de obter-se informações sobre a influência das condições de síntese nas características estruturais, térmicas e morfológicas dos materiais obtidos nos sistemas Sn(R-PO3)2 foi feito o estudo da variação dos parâmetros de síntese: razão P/Sn( IV), temperatura, tempo de tratamento hidrotérmico, concentração de ácido nítrico no meio reacional. Utilizou-se ainda, diferentes precursores e fez-se uso de agentes promotores de cristalização. As propriedades de intercalação do material Sn(HOOC-CH2CH2-PO3)2 frente à moléculas orgânicas neutras (Butilamina) e íons de metais de transição (Cobre lI) também mereceram atenção. As influências dos parâmetros de síntese, o comportamento dos metais e grupos orgânicos presentes, bem como as reações de intercalação, foram estudados através das técnicas de difratometria de raios-X (DRX), densidade real do sólido (DRS), espectroscopia infravermelho (IV), análise termogravimétrica (ATG), calorimetria diferencial de varredura (CDV), análise química ( P e M) , microscopia eletrônica de varredura (MEV). No caso dos materiais contendo Estanho foi também, utilizada a espectroscopia Mössbauer (EM). Os principais resultados obtidos mostraram que: i) estes materiais podem ser sintetizados com diferentes cristalinidades dependendo da natureza do metal e do grupo orgânico pendente, e que este último dimensiona o espaço interlamelar; ii) os materiais de Sn(IV) exibem características diferentes dos outros, devido à natureza de pós-transição do metal. Tais diferenças residem na solubilidade no meio reacional, cristalinidade, morfologia e textura, entre outras; iii) a intercalação não só altera a ordem estrutural à longa e curta distância, como também as propriedades térmicas e a rnorfologia, mostrando urna clara dependência com a natureza da espécie intercalada; iv) os valores do deslocamento isomérico e do desdobramento quadrupolar nos espectros Mössbauer confirmam a simetria octaédrica para os materiais de Sn.

Abstract: Layered materiaIs of tetravalent metal organophosphonates of the type M(R-PO3)2 where, R = organic groups phenyl and 2-carboxyethyl and, M(RO-PO3)2 where, R = dodecyl, M = Sn, Ti, Zr (IV), were prepared by the direct precipitation reaction method. The influence of the synthesis conditions...

Abstract: Layered materiaIs of tetravalent metal organophosphonates of the type M(R-PO3)2 where, R = organic groups phenyl and 2-carboxyethyl and, M(RO-PO3)2 where, R = dodecyl, M = Sn, Ti, Zr (IV), were prepared by the direct precipitation reaction method. The influence of the synthesis conditions on the structural, thermal and morphological characteristics of the Sn(R-PO3)2 family was examined by changing some variables, such as: P/Sn(IV) ratios, hydrothermal treatment time and temperature. Different precursor and crystallization promoter were also used. Intercalation properties of the material Sn(R-PO3)2 where R = 2-carboxyethyl were also examined taking into account the presence of -COOH groups. MateriaIs obtained were characterized by several techniques, such as: chemical analysis (P, M); X-ray diffractometry (XRD); infrared spectroscopy (IR); thermogravimetric analysis (TGA); differential scanning calorimetry (DSC); scanning eletronic microscopy (SEM) ; density (SRD). In the case of the materiaIs containing Sn(IV), Mössbauer spectroscopy was employed. The main results obtained shown that: i) materiaIs with different crystallinities could be synthetized depending on the metal nature and pendant organic groups, being the latter responsable by the "modulation" of the interlayer space; ii) due to the Sn(IV) post-transition nature these materials exhibited different characteristics from the others, concernig solubility, crystallinity, morphology and texture, among others; iii) the intercalation of M and neutral species, such as, butylamine, affect structural order, thermal properties and morphology of tin layered compounds, indicating a strong dependence of these characteristics with the nature of intercalated species; iv) isomer shift values and quadrupole splitting from Mössbauer measurements confirm the On symetry for the Sn.