A water soluble 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane grafted onto Al/SiO2 surface: chromium adsorption study

Arenas, Leliz Ticona; Simon, Nathália Marcolin; Gushikem, Yoshitaka; Costa, Tânia Maria Haas; Lima, Éder C.; Benvenutti, Edilson Valmir

doi:10.1590/s0100-46702006000200008

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“…Due to these characteristics they can be used as anion-exchangers, stationary phase for chromatography and electrochemical devices [31][32][33][34][35]. The possibility to form ordered nanostructures using charged organic groups such quaternary ammonium, imidazolium or protonated amine groups was also explored in few works [36][37][38].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Anisotropic self-organization of hybrid silica based xerogels containing bridged positively charged 1,4-diazoniabicycle[2.2.2]octane chloride group

Arenas

Pinheiro

Ferreira

et al. 2008

Journal of Colloid and Interface Science

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Anisotropic self-organization of hybrid silica based xerogels containing bridged positively charged 1,4-diazoniabicycle[2.2.2]octane chloride group

Arenas

Pinheiro

Ferreira

et al. 2008

Journal of Colloid and Interface Science

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“…64,78 Mais recentemente, foi demonstrado que silsesquioxanos e híbridos à base de sílica contendo grupos orgânicos carregados positivamente também podem apresentar essa propriedade de autoorganização. [80][81][82][83][84] Esses materiais apresentam apreciável solubilidade em solventes com elevada constante dielétrica, como água e etanol, consequentemente, podem ser facilmente depositados sobre outras matrizes inorgânicas, [85][86][87][88] ou mesmo utilizados como precursores moleculares para síntese de híbridos contendo teor inorgânico mais elevado. 29,89,90 Adicionalmente, pelo fato desses silsesquioxanos ou híbridos carregados possuírem um contra-íon em sua estrutura, tornam-se potencialmente importantes em diversas áreas, tais como trocadores iônicos, [91][92][93][94][95] na separação e adsorção química e no desenvolvimento de sensores eletroquímicos.…”

Section: Materiais Híbridos Auto-organizadosunclassified

Materiais híbridos à base de sílica obtidos pelo método sol-gel

Benvenutti¹,

Moro²,

Costa³

et al. 2009

Quím. Nova

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Recebido em 16/12/08; aceito em 16/3/09; publicado na web em 17/9/09 SILICA BASED HYBRID MATERIALS OBTAINED BY THE SOL-GEL METHOD. This review deals with silica based hybrid materials obtained by the sol-gel method. It involves concepts, classifications and important definitions regarding the sol-gel method that allows obtaining materials with organic and inorganic components dispersed in a molecular or nanometric level. We discuss the properties and characteristics of hybrid materials related to experimental synthesis conditions. We devote a special attention to the nanostructured materials, where the self-organization is imposed by the organic component. Finally, we present some important applications of these materials based on their specific properties.Keywords: organic-inorganic materials; silsesquioxanes; silica based hybrid xerogels. INTRODUÇÃOO desenvolvimento da ciência dos materiais trouxe importantes contribuições no avanço da tecnologia. A busca constante por novos materiais com desempenho e propriedades otimizadas para aplicações inovadoras e o aperfeiçoamento de materiais já existentes é um desafio e um dos motivos da evolução técnica e científica atual.1-8 Nesse contexto, encontra-se a possibilidade de combinar no nível molecular ou nanométrico os componentes orgânico e inorgânico, resultando em novos materiais conhecidos como híbridos organo-inorgânicos.9 Esses materiais híbridos, além de oferecerem a oportunidade de combinar de forma sinérgica as propriedades físico-químicas inerentes de seus constituintes, permitem obter novas propriedades, resultantes da combinação de seus componentes, devido ao tamanho reduzido dos domínios que os compõem.10-13 Para alcançar esse nível tão reduzido de dispersão, pode-se utilizar o método sol-gel de síntese, que envolve a formação de uma rede polimérica inorgânica por reações de gelificação a baixas temperaturas. As reações resultam na transição de um líquido para um sólido, sendo que os reagentes precursores dos componentes, orgânico e inorgânico, que são geralmente alcóxidos de silício ou de metais como alumínio, titânio, zircônio, se encontram inicialmente dissolvidos nesse líquido. No decorrer do processo, as reações de gelificação levam à formação de um estado sol, que se caracteriza por apresentar oligômeros que formarão cadeias de dimensões coloidais e partículas primárias dispersas. A evolução desse processo forma o estado gel que apresenta conectividade entre as unidades de dimensões coloidais, formando uma rede tridimensional, entrelaçada macroscopicamente observável.14 Além da possibilidade de obter os componentes orgânico e inorgâ-nico altamente dispersos, o método sol-gel de síntese apresenta outras características interessantes, tais como: i) as reações de gelificação são processadas a baixas temperaturas, o que permite inserir à matriz sólida biomoléculas como enzimas, proteínas e anticorpos, de difícil incorporação por outros métodos que utilizem temperaturas mais elevadas;15-17 ii) possibilidade de obter materiais sob diferentes configurações ...

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“…Esses resultados são muito importantes, pois mostram que a imobilização dos grupos orgânicos na superfície da sílica, através das reações de enxertia, não produziu alterações significativas na sua estrutura de poros original. Esse comportamento somente pode ser explicado considerando que os grupos orgânicos se encontram dispersos na forma de uma monocamada [14][15][16] . A espessura dessa monocamada tem o tamanho do grupo orgânico, que é muito pequeno, menor que 1 nm 17 , quando comparado com o tamanho do poro, que tem aproximadamente 8 nm.…”

Section: (3)unclassified

Sílica quimicamente modificada com os grupos p-anisidina, p-fenitidina e p-fenilenodiamina usada como adsorvente para Pb2+, Cu2+, Cd2+ e Ni2+ em soluções aquosa e etanólica

Vilar¹,

Jesus²,

Benvenutti³

et al. 2008

Quím. Nova

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Recebido em 1/2/07; aceito em 17/8/07; publicado na web em 19/12/07 SILICA CHEMICALLY MODIFIED WITH P-ANISIDINE, P-PHENYTIDINE AND P-PHENYLENEDIAMINE GROUPS USED AS ADSORBENT FOR Pb 2+ , Cu 2+ , Cd 2+ AND Ni 2+ IN AQUEOUS AND ETHANOL SOLUTIONS. Silica gel was chemically modified with the aromatic amines p-anisidine, p-phenytidine and p-phenylenediamine, using grafting reactions. The resulting modified silicas were characterized by infrared spectroscopy and N 2 adsorption/desorption isotherms. The organic groups were covalently immobilized in a monolayer form. These modified silicas were investigated as adsorbents for Pb 2+ , Cu 2+ , Cd 2+ and Ni 2+ in aqueous and ethanol solutions. In a general way, the adsorption capacity values for all adsorbents presented the following sequence: Pb 2+ >> Cu 2+ ≅ Cd 2+ ≅ Ni 2+ . Adsorption studies for all adsorbents, in competitive medium, showed better selectivity for Cu 2+ and Pb 2+ in aqueous medium and for Pb 2+ in ethanol solution. Desorption studies were carried out using HCl and HNO 3 as eluents.Keywords: organofunctionalized silica; adsorption; metals. INTRODUÇÃORecentemente tem havido grande interesse na utilização de matrizes sólidas naturais ou sintéticas mecanicamente estáveis em muitas aplicações, tais como fases ligadas quimicamente em cromatografia, extração de cátions de soluções aquosas e não aquosas, reações de troca-iônica ou catalítica, eletrônica, cerâmica e também bioengenharia 1 . Uma importante propriedade explorada está relacionada à adsorção de elementos-traço em superfícies sólidas, levando em consideração a separação e pré-concentração onde um único elemento, ou uma série de elementos com características similares, pode ser separado de uma mistura complexa e determinado quantitativamente 1 .Uma grande variedade de materiais adsorventes para extração em fase sólida de metais tem sido usada, especialmente aqueles baseados em sílicas organofuncionalizadas 1-5 , principalmente porque a matriz sílica pode ser usada tanto em meio aquoso como em solvente orgânico e apresenta grande estabilidade térmica e mecâ-nica. Também é possível se obter boa estabilidade térmica para os grupos orgânicos dispersos na superfície da sílica, desde que estejam fortemente ligados à sua superfície, na forma covalente. Uma forma de se obter sílicas organofuncionalizadas com essa característica é através do uso do método de síntese por enxertia, que permite imobilizar uma grande variedade de espécies orgânicas na superfície da matriz sílica 1,6 . Um trabalho de revisão publicado recentemente 1 relata vários processos de modificação de sílicas para extração de íons metálicos.Neste trabalho, sílicas organofuncionalizadas com aminas aromáticas foram sintetizadas pelo método de enxertia, caracterizadas e utilizadas no estudo da adsorção de íons metálicos em meio aquoso e etanólico, usando-se o método de batelada com determinação por espectrometria de absorção atômica com chama. PARTE EXPERIMENTAL Reagentes e soluções

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A water soluble 3-n-propyl-1-azonia-4-azabicyclo[2.2.2]octanechloride silsesquioxane grafted onto Al/SiO2 surface: chromium adsorption study

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Anisotropic self-organization of hybrid silica based xerogels containing bridged positively charged 1,4-diazoniabicycle[2.2.2]octane chloride group

Anisotropic self-organization of hybrid silica based xerogels containing bridged positively charged 1,4-diazoniabicycle[2.2.2]octane chloride group

Materiais híbridos à base de sílica obtidos pelo método sol-gel

Sílica quimicamente modificada com os grupos p-anisidina, p-fenitidina e p-fenilenodiamina usada como adsorvente para Pb2+, Cu2+, Cd2+ e Ni2+ em soluções aquosa e etanólica

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