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Synthesis, characterization and catalytic evaluation of cubic ordered mesoporous iron-silicon oxides

MARTINS, T. S.; MAHMOUD, A.; Silva, Luis Carlos Cides da; COSENTINO, I. C.; Tabacniks, Manfredo Harri; MATOS, J. R.; FREIRE, R. S.; Fantini, Marcia Carvalho de Abreu
Fonte: ELSEVIER SCIENCE SA Publicador: ELSEVIER SCIENCE SA
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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752.9751%
Iron was successfully incorporated in FDU-1 type cubic ordered mesoporous silica by a simple direct synthesis route. The (Fe/FDU-1) samples were characterized by Rutherford back-scattering spectrometry (RBS), small angle X-ray scattering (SAXS). N(2) sorption isotherm, X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The resulting material presented an iron content of about 5%. Prepared at the usual acid pH of -0.3, the composite was mostly formed by amorphous silica and hematite with a quantity of Fe(2+) present in the structure. The samples prepared with adjusted pH values (2 and 3.5) were amorphous. The samples` average pore diameter was around 12.0 nm and BET specific surface area was of 680 m(2) g(-1). Although the iron-incorporated material presented larger lattice parameter, about 25 nm compared to pure FDU-1, the Fe/FDU-1 composite still maintained its cubic ordered fcc mesoporous structure before and after the template removal at 540 degrees C. The catalytic performance of Fe/FDU-1 was investigated in the catalytic oxidation of Black Remazol B dye using a catalytic ozonation process. The results indicated that Fe/FDU-1 prepared at the usual acid pH exhibited high catalytic activity in the mineralization of this pollutant when compared to the pure FDU-1. Fe(2)O(3) and Fe/FDU-1 prepared with higher pH of 2 and 3.5. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.; Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq)

Factorial design to optimize microwave-assisted synthesis of FDU-1 silica with a new triblock copolymer

Silva, Luis Carlos Cides da; REIS, T. V. S. dos; COSENTINO, I. C.; Fantini, Marcia Carvalho de Abreu; MATOS, J. R.; BRUNS, R. E.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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855.0359%
The synthesis of FDU-1 silica with large cage-like mesopores prepared with a new triblock copolymer Vorasurf 504 (R) (Eo)(38)(BO)(46)(EO)(38) was developed. The hydrothermal treatment temperature, the dissolution of the copolymer in ethanol, the HCl concentration, the solution stirring time and the hydrothermal treatment time in a microwave oven were evaluated with factorial design procedures. The dissolution in ethanol is important to produce a material with better porous morphology. Increases in the hydrothermal temperature (100 degrees C) and HCl concentration (2 M) improved structural, textural and chemical properties of the cubic ordered mesoporous silica. Also, longer times induced better physical and chemical property characteristics. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.; FAPESP[03/10067-3]; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP[2007/07646-2]; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); CNPq; CAPES; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Immobilization of glucose oxidase enzyme (GOD) in large pore ordered mesoporous cage-like FDU-1 silica

Silva, Luis Carlos Cides da; INFANTE, C. M. C.; LIMA, A. W. O.; COSENTINO, I. C.; Fantini, Marcia Carvalho de Abreu; ROCHA, F. R. P.; MASINI, J. C.; MATOS, J. R.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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747.1603%
Large pore ordered mesoporous silica FDU-1 with three-dimensional (3D) face-centered cubic, Fm3m arrangement of rnesopores, was synthesized under strong acid media using B-50-6600 poly(ethylene oxide)-poly(butylene oxide)-poly(ethylene oxide) triblock copolymer (EO(39)BO(47)EO(39)), tetraethyl orthosilicate (TEOS) and trimethyl-benzene (TMB). Large pore FDU-1 silica was obtained by using the following gel composition 1TEOS:0.00735B50-6600:0.00735TMB:6HCl:155H(2)O. The pristine material exhibited a BET specific surface area of 684 m(2) g(-1), total pore volume of 0.89 cm(3) g(-1), external surface area of 49 m(2) g(-1) and microporous volume of 0.09 cm(3) g(-1). The enzyme activity was determined by the Flow Injection Analysis-Chemiluminescence (FIA-CL) method. For GOD immobilized on the FDU-1 silica, GOD supernatant and GOD solution, the FIA-CL results were 9.0, 18.6 and 34.0 U, respectively. The value obtained for the activity of the GOD solution with FIA-CL method is in agreement with the 35 U, obtained by spectrophotometry. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP[2007/07646-2]; FAPESP[2008/09284-3]; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); CNPq; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); CAPES; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Adsorption of Pb(2+), Cu(2+) and Cd(2+) in FDU-1 silica and FDU-1 silica modified with humic acid

Silva, Luis Carlos Cides da; SANTOS, L. B. O. dos; Abate, Gilberto; Cosentino, Ivana Conte; Fantini, Marcia Carvalho de Abreu; MASINI, J. C.; MATOS, J. R.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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755.0359%
Ordered mesoporous silica with cubic structure, type FDU-1, was synthesized under strong acid media using B-50-6600 poly(ethylene oxide)-poly(butilene oxide)-poly(ethylene oxide) triblock copolymer (EO(39)BO(47)EO(39)) and tetraethyl orthosilicate (TEOS). Humic acid (HA) was modified to the synthesis process at a concentration of 1.5 mmol per gram of SiO(2). Thermogravimetry, small angle X-ray diffraction, nitrogen adsorption and high resolution transmission electron microscopy were used to characterize the samples. The pristine FDU-1 and FDU-1 with incorporated 1.5 mmol of HA were tested for adsorption of Pb(2+), Cu(2+) and Cd(2+) in aqueous solution. Incorporation of humic acid into the FDU-1 silica afforded an adsorbent with strong affinity for Cd(2+), Cu(2+) and Pb(2+) from single ion solutions. Adsorption of Cu(2+) was significantly enhanced after incorporation of humic acid, a fact that can be explained by the formation of complexes with carboxylic and phenolic groups at low concentrations of the metal cation. The results demonstrated the potential applicability of FDU-1 with incorporated HA in the removal of low concentrations of heavy metal cations from aqueous solution, such as wastewaters, after usual precipitation of metal hydroxides in alkaline medium and proper pH conditioning in the range between 6 and 7. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Synthesis and structure of cage-like mesoporous silica using different precursors

Fantini, Marcia Carvalho de Abreu; Kanagussuko, Cíntia Fabiana; Zilioti, George José Martins; MARTINS, T. S.
Fonte: ELSEVIER SCIENCE SA Publicador: ELSEVIER SCIENCE SA
Tipo: Artigo de Revista Científica
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857.46234%
In this work the synthesis of cubic, FDU-1 type, ordered mesoporous silica (OMS) was developed from two types of silicon source, tetraethyl orthosilicate (TEOS) and a less expensive compound, sodium silicate (Na(2)Si(3)O(7)), in the presence of a new triblock copolymer template Vorasurf 504 (EO(38)BO(46)EO(38)). For both silicon precursors the synthesis temperature was evaluated. For TEOS the effect of polymer dissolution in methanol and the acid solution (HCl and HBr) on the material structure was analyzed. For Na(2)Si(3)O(7) the influence of the polymer mass and the hydrothermal treatment time were the explored experimental parameters. The samples were examined by Small Angle X-ray Scattering (SAXS) and Nitrogen Sorption. For both precursors the decrease on the synthesis temperature from ambient, -25 degrees C, to -15 degrees C improved the ordered porous structure. For TEOS, the SAXS results showed that there is an optimum amount of hydrophobic methanol that contributed to dissolve the polymer but did not provoke structural disorder. The less electronegative Br-ions, when compared to Cl-, induced a more ordered porous structure, higher surface areas and larger lattice parameters. For Na(2)Si(3)O(7) the increase on the hydrothermal treatment time as well as the use of an optimized amount of polymer promoted a better ordered porous structure. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Síntese e caracterização de catalisadores de níquel suportados em sílica mesoporosa altamente ordenada para hidrogenação de óleos vegetais; Synthesis and characterization of highly ordered mesoporous silica supported nickel catalysts for the hydrogenation of vegetable oils

Oliveira, Nara Andréa de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/04/2008 PT
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869.0067%
Este trabalho teve como objetivo a síntese e caracterização de sílicas mesoporosas suportadas com níquel para atuarem como catalisadores na hidrogenação de óleos vegetais. Foram escolhidas as sílicas mesoporosas ordenadas do tipo SBA-15 e FDU-1, sintetizadas a partir de TEOS como fonte de sílica e copolímeros triblocos como agentes direcionadores de estrutura em meio HCl. O Ni(NO3)2.6H2O foi utilizado como fonte de metal, cuja solução aquosa com a concentração de níquel desejada foi adicionada à sílica antes da remoção do molde polimérico, originando os precursores dos catalisadores. Após a impregnação, as amostras foram submetidas à calcinação sob atmosfera de ar, gerando o precursor na forma de óxido que ao ser tratado com H2 é reduzido Nio , forma ativa do catalisador. As técnicas de termogravimetria, termogravimetria derivada, difração de raios X a alto e baixo ângulo, isotermas de adsorção de nitrogênio e absorção atômica foram empregadas para a caracterização destes materiais. A TG/DTG foi utilizada para a simulação das melhores condições de calcinação/redução. As amostras foram calcinadas em um forno tubular com controlador de temperatura. Os ensaios de DRX confirmaram a fase NiO após calcinação e a fase Nio na redução...

Aplicabilidade de sílica mesoporosa ordenada como adjuvante imunológico; Applicability of ordered mesoporous silica as immunologic adjuvant

Mariano Neto, Francisco
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/09/2008 PT
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760.8872%
Este trabalho consistiu numa avaliação, sob um ponto de vista físico, da aplicabilidade da sílica mesoporosa ordenada tipo SBA-15 como adjuvante imunológico. Inicialmente foi estudado o método de preparação e reprodutibilidade das propriedades do material, condição necessária para a síntese de grandes quantidades (N 100g). Mostrou-se que a calcinação em vácuo, comparada com o processo em N2 e ar, resulta em material com estrutura mesoporosa mais bem ordenada. Para aplicações biológicas foi analisado o potencial de encapsulação de antígerios no material, através de estudos de incorporação de Albumina Bovina (BSA) e vacina contra Hepatite A. Foi observada uma incorporação bem-sucedida de BSA na sílica, com essa proteína alojando-se dentro da estrutura de poros. Resultado semelhante foi observado para a vacina contra hepatite A. O processo mais eficiente de incorporação foi determinado para uma mistura em repouso e seca através de evaporação. A aplicabilidade da sílica como adjuvante para uso animal foi avaliada através de análises, pelo método PIXE, da acumulação do material no organismo de camundongos. A sílica foi administrada a camundongos Swiss por via oral e intra-muscular, e o teor de silício em diferentes órgáos foi comparado aos teores em um grupo controle. Foi detectada a presença de sílica em determinados órgãos dos camundongos...

Preparação, caracterização e avaliação da atividade catalítica de óxidos de lantanóides incorporados em sílica mesoporosa ordenada na degradação de compostos orgânicos poluentes via ozonização catalítica heterogênea; Preparation, characterization and evaluation of the catalytic activity of lanthanide oxides incorporated on ordered mesoporous silica for the degradation of organic pollutants via heterogeneous catalytic ozonation

Soeira, Luciana Serra
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/11/2012 PT
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757.87875%
Neste trabalho realizou-se a síntese e caracterização de materiais contendo óxidos de lantanóides incorporados em sílica mesoporosa ordenada, os quais foram utilizados como catalisadores no processo de ozonização de compostos orgânicos poluentes. Empregando-se o método de impregnação úmida, realizou-se a incorporação de óxido de cério e óxido de lantânio no suporte mesoporoso, do tipo SBA-15. Utilizaram-se diferentes precursores dos óxidos metálicos, a fim de verificar a influência que a fonte do cátion metálico exerça tanto nas características estruturais, texturais e morfológicas dos materiais quanto na atividade catalítica. A caracterização destes materiais mostrou que em todas as amostras não houve colapso da estrutura ordenada de mesoporos da SBA-15. Porém nos materiais incorporados observou-se a diminuição da área superficial específica e o volume de poro, devido à presença do CeO2 ou do La2O3 tanto na superfície do suporte quanto no interior dos mesoporos. Também foi possível identificar as fases cristalinas destes óxidos após a etapa de incorporação. Os catalisadores foram empregados na degradação de um azocorante, Preto Remazol B. Para todos os materiais verificou-se que a ozonização catalítica heterogênea proporcionou o aumento da mineralização em relação ao processo de ozonólise. Para os catalisadores que continham CeO2...

Síntese e caracterização de catalisadores de Co-Mo e Ni-Mo para hidrodessulfurização suportados em sílica mesoporosa ordenada (SBA-15 e FDU-1); Synthesis and characterization of Co-Mo and Ni-Mo catalysts supported on ordered mesoporous silica (SBA-15 and FDU-1) for hydrodessulfurization

Oliveira, Nara Andréa de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/09/2013 PT
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756.786%
Este trabalho teve como objetivo a síntese e caracterização de catalisadores de Co-Mo e Ni-Mo para hidrodessulfurização suportados em sílica mesoporosa ordenada (SBA-15 e FDU-1). As amostras de SBA-15 and FDU-1 foram sintetizadas a partir de TEOS como fonte de sílica e copolímeros triblocos como agentes direcionadores de estrutura em meio ácido. Ni(NO3)2.6H2O, Co(NO3)2.6H2O, (NH4)6Mo7O24.4H2O foram utilizados como fontes de metais. A suspensão aquosa de sílica foi misturada com a solução do cátion metálico conforme a concentração desejada. Após evaporação da água o molde polimérico foi eliminado por calcinação sob atmosferas dinâmicas de N2/ar, produzindo os precursores na forma de óxidos. As técnicas de TG/DTG, DRX, MEV-EDS, ICP OES, isotermas de adsorção/dessorção de N2 e SAXRD foram empregadas para a caracterização destes materiais. A TG foi utilizada para verificar a composição dos sais de partida, para definir as melhores condições de calcinação e definir a estequiometria do produto final. Os resultados de DRX confirmaram as fases óxidos após a calcinação dos sais e dos catalisadores. Os resultados de SAXRD indicaram picos bem resolvidos e ótima estruturação para os catalisadores suportados em SBA-15. Entretanto...

Potencial de aplicação de sílica mesoporosa ordenada em transporte, proteção e liberação de fármacos; Application potential od ordered mesoporous sílica in transport, protection and release of drugs

Mariano Neto, Francisco
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/09/2013 PT
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752.2914%
Este trabalho consistiu em uma investigação sobre a utilização da sílica mesoporosa ordenada tipo SBA-15 como veículo para a incorporação, proteção, transporte e liberação de substâncias biológicas de interesse imunológico e/ou terapêutico. Estudos preliminares incluíram experimentos para estudar o recobrimento da sílica SBA -15 com o polímero Eudragit® e a estabilidade dessa sílica tanto em meios experimentais (água e solução PBS) quanto em meios corporais rnimetizados. Ambos esses estudos demonstraram que as propriedades da SBA-15 e do Eudragit possibilitariam o prosseguimento do trabalho. Os experimentos iniciais de liberação foram feitos principalmente com albumina bovina (BSA), e demonstraram a capacidade da sílica de incorporar, em sua estrutura, as diversas moléculas utilizadas, bem como a influência do Eudragit sobre a dinâmica de liberação, sobretudo em meio ácido. Também foi explorada a incorporação de compostos à SBA-15 sob pressão, tanto in-situ quanto ex-situ. As intensidades relativas dos picos de difração mostraram ser sensíveis à exerção de pressão sobre a amostra, especialmente no que se referiu à incorporação de insulina. Os experimentos in-si tu durante a incorporação e liberação de insulina ajudaram a elucidar a dinâmica desses fenômenos...

Sílica mesoporosa ordenada luminescente; Luminescent Ordered Mesoporous Silica

Durães, Aline dos Santos Lira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/10/2014 PT
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764.6616%
O objetivo desse projeto foi o de produzir sílica mesoporosa ordenada (SMO) do tipo SBA-15 com fósforos. A incorporação dos fósforos às paredes da sílica foi realizada através de um único processo de síntese. Os métodos experimentais utilizados para caracterização das amostras foram: RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) para a análise química, SAXS (Small Angle X Ray Scattering), XRD (X Ray Diffraction) e NAI (Nitrogen Adsorption Isotherms) para a análise estrutural destes materiais, além da fotoluminescência. Para a caraterização morfológica complementar das amostras, foi utilizado o SEM (Scanning Electron Microscopy). A incorporação de Eu na matriz de sílica preserva a estrutura de poros ordenada. Os resultados de XRD mostraram a formação de óxidos de európio. A partir dos resultados obtidos observaram-se diferentes efeitos da presença e ausência de sobrenadante durante o período de secagem nas amostras preparadas, como por exemplo, alterações de morfologia. As amostras preparadas com sobrenadante apresentaram menor área superficial e volume de poros. Materiais que mantiveram o sobrenadante apresentaram maior conteúdo de Eu e maior intensidade de luminescência.; The aim of this project was to synthesize ordered mesoporous silica (OMS) with phosphorus. The incorporation of phosphorus to the silica walls was performed by means of a one pot synthesis process. The experimental methods used to characterize the samples were: RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) for chemical analysis...

Electrochemical study of o-toluidine blue impregnated in mesoporous silica channels

Utrera Martines, Marco Antonio; do Carmo, Devaney Ribeiro; de Castro, Gustavo Rocha; Caetano, Laercio
Fonte: Springer Publicador: Springer
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 188-193
ENG
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859.8824%
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); This paper reports an electrochemical study of ordered mesoporous silica impregnated with a cationic dye (o-toluidine blue), prepared with a non-ionic surfactant as the structure-directing agent. O-toluidine blue was chosen because of its utility as an electron transfer mediator (redox catalyst). O-toluidine blue impregnated mesoporous silica was characterized by nitrogen sorption porosimetry, small angle X-ray scattering, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and cyclic voltammetry using chemically modified carbon paste electrodes. Results indicate that the dye is located within the ordered mesopores of micron-sized silica spheres.

Interação do complexo luminescente [Eu(tta)3] com sílica mesoporosa

Saliba, Lucas Falquetti
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 45 f. : il.
POR
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767.7594%
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS; A sílica mesoporosa do tipo MSU-4 foi sintetizada a partir do agente direcionador de estrutura Tween 20, utilizado como molde, e do precursor inorgânico tetraetilortosilicato (TEOS). Estruturas mesoporosas tem sido aplicadas em estudos luminescentes por apresentarem alto índice de organização, grande área superficial e distribuição regular de tamanho de poros. Nesse trabalho a sílica mesoporosa foi funcionalizada com 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES) para aplicação luminescente. A sílica mesoporosa funcionalizada foi caracterizada por difração de raios-X a baixo ângulo (SAXS), espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e adsorção e dessorção de nitrogênio (BET). O material luminescente foi preparado pela formação do complexo [Eu(tta)3] em meio metanólico e impregnado nos canais da sílica mesoporosa. Para a impregnação, o íon Eu3+ foi primeiramente encapsulado na sílica e posteriormente foi adicionado o ligante 2- tenoiltrifluoroacetona (tta). Esse procedimento foi realizado para as sílicas lavada, calcinada e funcionalizada. Uma amostra de sílica funcionalizada foi preparada com a impregnação do complexo já pronto. Todas as amostras foram caracterizadas por espectroscopia luminescente. O estudo espectroscópico foi realizado à temperatura ambiente e os espectros de excitação mostraram a absorção de energia pelo ligante tta na faixa do ultravioleta. Os espectros de emissão mostraram as transições características do íon Eu3+...

About the thermal stability and pore elimination in the ordered hexagonal mesoporous silica SBA-15

Silveira, T. da; Awano, C. M.; Donatti, D. A.; Vicente, F. S. de; Vollet, D. R.
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 227-233
ENG
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859.6963%
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Ordered hexagonal mesoporous silica was prepared using Pluronic P123 template and removal of the polymer by washing in ethanol. The thermal stability and the pore elimination was studied under heat treatment by a fixed time at 500, 600, 750, 825, 900, and 1050 degrees C. The most part of the porosity is built up by cylindrical pores belonging to the ordered hexagonal 2D pore structure. The lattice parameter and the pore volume of the hexagonal 20 structure diminish regularly with the temperature up to 900 degrees C. All porosity is eliminated at 1050 degrees C. The porosity elimination occurs in a mechanism described by a geometric model of contracting area, in which the diameter of the cylindrical pore diminishes while its length is kept constant. An activation energy of (92 +/- 2) kJ/mol was estimated for the process. The ordered porosity of an ethanol-washed and vacuum dried sample was found to be even larger with a narrower pore size distribution in comparison to a sample directly calcined at 500 degrees C without previous washing in ethanol. (C) 2014 Elsevier Inc. All rights reserved.

Híbridos inorgânico-orgânicos nanoestruturados de sílica mesoporosa e filossilicatos - energética da remoção de cátions na interface sólido/líquido; Nanostructured inorganic-organic hybrids based on mesoporous silica and phyllosilicates - energetics of cations removal at the solid/liquid interface

Syed Badshah
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/2011 PT
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758.7758%
No presente trabalho, híbridos inorgânico-orgânicos nanoestruturados de sílica mesoporosa e de filossilicatos de magnésio lamelares com estrutura similar ao talco foram sintetizados e caracterizados. A máxima capacidade sorptiva de cátions dos híbridos e as características energéticas das interações dos cátions com centros básicos, na interface sólido/líquido, foram também estudadas. A sílica mesoporosa análoga aos materiais SBA-15 tem sido sintetizada por meio do tribloco co-polímero EO20-PO70 -EO20 (P123 - Pluronic®), que atua como um agente direcionador estrutural. Os materiais SBA-15 sintetizados foram funcionalizados com vários agentes sililantes, os quais apresentam os seguintes grupos funcionais: amida, nitrila e marfolina ou base de Schiff do anel tiofênico. Os agentes sililantes com os grupos funcionais mencionados acima foram sintetizados por meio de reações de adição de Michael do aceptor de Michael a,b - insaturado (acrilamida, acrilonitrila e 4- acriloilmarfolina), ou por meio da reação de base de Schiff do 2-tiofenocaboxaldeído com os agentes sililantes aminados, comercialmente disponíveis. As técnicas de espalhamento de raios X a baixa ângulo (SAXS) e de adsorção/desorção de nitrogênio para a SBA-15 pura e a SBA-15 funcionalizada mostraram um arranjo estrutural hexagonal bem-ordenado nos materiais. Os filossilicatos lamelares híbridos com diferentes porções orgânicas presentes dentro dos nanoespaços lamelares foram sintetizados por meio de reações sol-gel de uma única etapa. Com esse intuito...

Trends in the condensation/evaporation and adsorption enthalpies of volatile organic compounds on mesoporous silica materials

Russo, P.A.; Ribeiro Carrott, M.M.L.; Carrott, P.J.M.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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738.5744%
The adsorption-desorption of toluene, methylcyclohexane, neopentane and n-pentane was measured at temperatures between 258-308K on mesoporous silica materials with different pore structures and pore sizes (MCM-41, SBA-15, SBA-16, LPC and MCF). It was found that the change in the width of the hysteresis cycles with temperature is similar for MCM-41, SBA-15 and MCF but distinct for the materials having pores accessible through very narrow openings (SBA-16 and LPC). A comparison between the plots of Vads vs potential for SBA-16, LPC and MCF suggested that the differences are a consequence of the non equilibrium evaporation mechanism of the organics from the pores of SBA-16 and LPC. The isosteric enthalpies of adsorption indicated that the strength of the gas-solid interactions for toluene is superior to those corresponding to neopentane, methylcyclohexane or n-pentane. The isosteric enthalpies associated with capillary condensation are higher than the molar condensation enthalpies for the materials with narrower mesopores. As the size of the pores increases, the difference gradually decreases and the isosteric enthalpies are identical to the molar condensation enthalpies for the materials with pores larger than ~20 nm. The apparent evaporation enthalpies were found to be higher than the apparent condensation enthalpies when the hydrocarbons isotherms exhibited developed hysteresis...

Pineapple fruit bromelain recovery using recyclable functionalized ordered mesoporous silica synthesized from sugarcane leaf ash

Arumugam,A.; Ponnusami,V.
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/2013 EN
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957.36625%
Bromelain, a protease enzyme found in Ananas comosus (Pineapple), was recovered from the fruit juice by adsorption using recyclable functionalized Santa Barbara Acid-15 (SBA-15) synthesized from sugarcane leaf ash. In this work, highly ordered mesoporous silica was synthesized from sugarcane leaf ash by a template-assisted method. It was successfully used as an adsorbent for the recovery of bromelain from pineapple fruit pulp. Amine-functionalized mesoporous silica exhibited a recovery efficiency of 97.89% and a 6.2-fold purification. It was also established that the adsorbent could be easily regenerated by adjusting the pH. In this study, the adsorbent was reused for three cycles without noticeable loss in recovery efficiency. Thus, adsroption using functionalized SBA-15 appears to be a promising alternate separation technique for the recovery of fruit bromelain.

Obtenção de sílicas mesoporosas altamente ordenadas a partir das cinzas da casca de arroz e do bagaço de cana-de-açúcar; Obtaining highly ordered mesoporous silica from rice husk and sugar cane bagasse ashes

Oliveira, Juliana Ferreira de
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/12/2014 PT
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865.0135%
O presente trabalho propõe o uso das cinzas de dois resíduos agroindustriais - casca de arroz e bagaço de cana-de-açúcar - como fonte de sílica (SiO2) para a síntese de sílicas mesoporosas altamente ordenadas. Esta aplicação, além de agregar valor aos resíduos, busca uma alternativa ao tetraetil ortossicato, uma fonte de sílica dispendiosa, cuja obtenção resulta em danos ambientais. Amostras de cascas arroz de quatro procedências distintas foram caracterizadas por termogravimetria/ termogravimetria derivada (TG/DTG), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise elementar de CHN. Com base nestes resultados, duas amostras foram selecionadas para obtenção de sílica. Outras duas amostras de bagaço de cana-de-açúcar de origens diferentes foram também caracterizadas por esta metodologia. Para melhor entender as etapas de degradação térmica da matéria orgânica, os resultados de TG/DTG foram associados aos de FT-IR e um estudo cinético por TG foi realizado. Diferentes tratamentos em meio ácido, com o objetivo de remover impurezas e reduzir o tempo necessário para calcinação dos materiais, foram realizados. O método escolhido para cada um dos materiais foi definido a partir dos testes e por avaliação de resultados de TG/DTG. As cinzas obtidas após calcinação em mufla dos materiais com e sem tratamento ácido prévio...

MESOPOROUS SILICA MATERIALS IN ASYMMETRIC CATALYSIS AND SELECTIVE FUNCTIONALIZATION

Seki, Tomohiro
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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This thesis describes the synthesis and application of three types of selectively functionalized mesoporous materials. In the first section, periodically ordered mesoporous organosilicas (PMOs) are prepared that have the axially chiral bidentate phosphine ligand 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl (BINAP) embedded in the wall structure. Asymmetric hydrogenation of β-ketoesters under high-pressure hydrogen gas and hydrogen transfer reduction were carried out using Ru catalysts resulting from these materials. In the next chapter, our new methodology to selectively functionalize the internal/external surface of SBA-15, a mesoporous silica whose pore diameter is ~8 nm, by blocking the pore surface with reloaded Pluronic P123® micelles is presented. Multiple tests were attempted to validate the efficiency of the methodology including nitrogen adsorption, quantitative analysis by solid state NMRs, fluorescence measurements, elemental analysis and XPS. Eventually SS NMR proved to be the most appropriate. Finally, chapter four describes ordered organic materials in catalysis, namely star-shaped polymers containing chiral core-gels synthesized from chiral 1,1’- binaphthalene-2,2’-diol (BINOL) and 1,1’-binaphthalene-2,2’-diamine (BINAM). The kinetic resolution of 1-phenyl ethanol was carried out expecting to see differential affinity of the chiral core-gel to one enantiomer of the substrate in hydrogen transfer oxidation reaction.; Thesis (Ph.D...

Hydrothermal Synthesis of Mesoporous Silica MCM-41 Using Commercial Sodium Silicate

Meléndez-Ortiz,Héctor Iván; Mercado-Silva,Alfonso; García-Cerda,Luis Alfonso; Castruita,Griselda; Perera-Mercado,Yibran Argenis
Fonte: Sociedad Química de México A.C. Publicador: Sociedad Química de México A.C.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2013 EN
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In this work, ordered mesoporous silica MCM-41 was prepared by hydrothermal synthesis using industrial-grade sodium silicate (Na2SiO3) as silica source, hexadecyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as template agent and ethyl acetate as pH regulator. The influence of CTAB/SiO2 molar ratio, reaction time, aging temperature, and co-surfactant type on the structural and morphological properties of the obtained silica was studied. The products were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and nitrogen adsorption-desorption isotherms. Ordered mesoporous MCM-41 silica was obtained at 80 °C by using a range of CTAB/SiO2 molar ratio from 0.35 to 0.71 and reaction times up to 72 h and isopropanol (i-PrOH) as co-surfactant.