Intercalação e funcionalização da brucita com ácidos carboxílicos

Abstract

Recebido em 23/10/03; aceito em 26/8/04; publicado na web em 12/11/04 INTERCALATION AND FUNCTIONALIZATION OF BRUCITE WITH CARBOXYLIC ACIDS. Brucite (Mg(OH) 2 ) is a structural model of several natural layered minerals as well as of synthetic layered double hydroxides (LDH). Exchange reaction studies of these compounds are well documented in the literature but surface chemical modifications, especially for brucite, are quite rare. We report the behaviour of brucite in reaction with succinic and benzoic acid in different solvents and temperatures. The compounds were analysed through X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (FTIR). The surfaces of brucite crystals were grafted producing expansions, attributed to the arrangement of the grafted species between the layers. Keywords: brucite; grafting; carboxylic acids. INTRODUÇÃOProcessos de intercalação envolvendo matrizes derivadas da estrutura da brucita (Mg(OH) 2 ), especialmente em hidróxidos duplos lamelares (HDL), são amplamente discutidos na literatura [1][2][3][4] . As matrizes dos HDL estão intimamente ligadas à estrutura da brucita, onde íons magnésio são coordenados octaedricamente a grupamentos hidroxila. Esses octaedros estão ligados entre si através das arestas, obtendo-se lamelas "bidimensionais", que são ligadas umas às outras através de forças de van der Waals e ligações de hidrogênio.Os HDL possuem uma formulação genérica do tipo [Mrepresentam cátions passí-veis de ocuparem sítios octaédricos e A m-representa um ânion de carga m-. Nesses compostos, o cátion trivalente substitui isomorficamente um cátion divalente da estrutura do hidróxido, criando cargas residuais que são compensadas com a intercalação de ânions hidratados. As forças que mantêm esta estrutura coesa são atribuídas às forças eletrostáticas entre as lamelas positivamente carregadas e os ânions, além de ligações de hidrogênio estabelecidas entre as moléculas de água co-intercaladas e grupamentos hidroxila das lamelas.Matrizes contendo diferentes metais ou mesmo metal com diferentes estados de oxidação podem também produzir compostos semelhantes aos HDL 5,6 . Apesar de muitos artigos terem sido publicados reportando reações de troca iônica dos HDL 1-3 e compostos com estruturas semelhantes aos HDL 5,6 , os quais possuem estruturas adequadas para funcionalização, poucos são os trabalhos que abordam essa classe de reações 1,[7][8][9] . Além dos HDL, os hidroxisais lamelares (HSL) também possuem estruturas adequadas para serem submetidos a reações de intercalação e funcionalização. Nesses compostos, parte dos grupamentos hidroxila são substituídos por ânions orgânicos ou inorgânicos, produzindo compostos neutros com a formulação genérica M +2 (OH) 2-x (A -) x .nH 2 O 10-14 . Esses compostos possuem íons interlamelares trocáveis, os quais podem gerar compostos pilarizados através de um processamento posterior 15,16 . Apesar da brucita possuir superfícies interlamelares reativas e estrutura lamelar, com espaçamento basal de 4,8 Å, da qual são derivadas as estruturas tantos dos HDL qu...

Esterification of Free Fatty Acids Using Layered Carboxylates and Hydroxide Salts as Catalysts

“…The calcium hydroxide salt was obtained by the melt reaction technique for the synthesis of layered double hydroxides [6], which has also been used to prepare a layered hydroxide salt containing only one type of divalent cation [7]. Briefly, 0.6323 g of CaO (1.13 9 10 -2 mol), 0.4000 g succinic acid (3.39 9 10 -3 mol) and 1.00 g of urea (1.66 9 10 -2 mol) were placed in a mortar, with the molar ratio Ca 2?…”

“…The band at 424 cm -1 for Ca-O stretching of medium intensity can be associated to the calcium hydroxide succinate (i. e. hydroxide salt) or calcium succinate, but in the latter case the intensity would be much weaker [4]. In addition, a wide group of bands between 1620 and 1420 cm -1 include COO -and C-H stretching modes [4,7] and may result from different structural arrangements of COO -groups in the same crystal, or belong to two different crystalline phases that formed the two basal reflections observed in the XRD pattern (Fig. 4).…”

Liberação de nitrato de hidróxidos duplos lamelares como potenciais fertilizantes de liberação lenta

“…Essas estruturas são fundamentadas na brucita [Mg(OH) 2 ], em que parte dos cátions Mg 2+ , coordenados octaedricamente a íons hidroxila, é substituída isomorficamente por cátions M 3+ (Crepaldi & Valim, 1998). Esse mecanismo gera compostos com fórmula genérica do tipo [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] x-(A -n ) x/n .yH 2 O, em que M 2+ e M 3+ representam, respectivamente, os cátion divalentes e trivalentes da lamela, e A -n .yH 2 O representa o ânion hidratado intercalado (Wypych & Arízaga, 2005).…”

Estudo da adsorção de surfactante catiônico na matriz inorgânica fosfato de nióbio hidratado

“…Diversos materiais têm sido pesquisados como adsorventes para surfactantes, dos quais podem-se destacar os hidróxidos duplos lamelares, 17 os argilomineriais, [18][19][20][21][22] Surfactantes catiônicos como cloreto de hexadecilpiridina (HDPC), brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), nitrato de tetrabutilamônio (TBAN) e hiamina formam pares iônicos com compostos orgânicos coloridos que contêm grupos ácidos sulfônicos. Além disso, estes pares iônicos são solúveis em diferentes solventes orgânicos como clorofór-mio, tetracloreto de carbono, 1,2-dicloroetano e metil-isobutil-cetona (MIBK).…”