JORNADAS SAM/ CONAMET/ SIMPOSIO MATERIA 2003
09-06
SÍLICAS MESOPOROSAS ORDENADAS
Márcia C. A. Fantini1 , Jivaldo R. Matos2 , Luis C. Cides da Silva2 , Lucildes P. Mercuri2 , Gilberto O. Chiereci2 ,
Mietek Jaroniec3
1
2
Instituto de Física-Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil,
Instituto de Química-Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil,
3
Department of Chemistry, Kent State University - Kent, Ohio, USA
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RESUMEN DE POSTER
Polímeros tri-bloco são utilizados como moldes para a síntese de silicas mesoporosas ordenadas, pois permitem a
formação de estruturas com diferentes morfologias, além de possuírem um custo comercial acessível e serem
biodegradáveis. Essas sílicas são sintetizadas em temperaturas inferiores a 550 o C e podem ser utilizadas para
fins que vão desde a micro-eletrônica, até diagnósticos médicos, ampliando, assim, a gama de aplicações além
das tradicionais áreas de materiais para catálise e absorvedores. Dependendo dos polímeros utilizados na
preparação do molde e dos processos de síntese, estruturas cúbicas e hexagonais de sílica mesoporosa são
formadas, com poros entre 10 nm e 30 nm. As diferenças estruturais são adequadas para cada fim específico de
utilização do material. Nesse trabalho são relatados os processos de síntese e de caracterização da sílica
mesoporosa hexagonal SBA-15 e da sílica cúbica FDU-1. Os materiais foram caracterizados por espalhamento
de raios X a baixo ângulo (SAXS), adsorção de gás e microscopia eletrônica. As amostras de SBA-15 foram
sintetizadas pelo processo descrito na ref. 1, variando-se a concentração molar do polímero tri-bloco "pluronic
P123". Os materiais como sintetizados apresentaram uma estrutura hexagonal até um conteúdo máximo de 3%
em peso de polímero. Depois do processo de calcinação, a estrutura é preservada até uma concentração de
polímero de 2.5% em peso. Os dados de raios X mostraram que as distâncias interplanares diminuem após o
processo de calcinação devido ao encolhimento da sílica, decorrente da eliminação do molde polimérico. O
aparecimento de reflexões menos intensas após o processo de calcinação indicam o melhor ordenamento da
estrutura mesoporosa. O espalhamento de fundo observado em toda faixa de vetor de onda indica que há poros
não ordenados menores, da ordem de ~1 nm a também poros maiores, da ordem de ~ 15 nm. As amostras
denominadas FDU-1 foram sintetizadas com o polímero tri-bloco "B50-6600", seguindo a síntese descrita na ref.
2. Foram utilizados tratamento hidrotérmico e micro-ondas, variando-se o tempo destes processos. Neste caso
mesoporos com estrutura cúbica de face centrada do tipo diamante, são formados, junto com uma fase
hexagonal, crescida nos contornos ordenados. Os resultados de espalhamento de raios X, adsorção de gás e
microscopia eletrônica são comparados.
1. Matos, J. R.; Mercuri, L.P.; Kruk, M.; Jaroniec, M.; Chem. Mater. 2001,
13, 1726.
2. Matos, J. R.; Mercuri, L.P.; Kruk, M.; Jaroniec, M; Langmuir 2002,
18, 884-890
Agradecimentos: FAPESP, CNPq, CAPES, Brasil
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