Estudo e determinação da acidez das sílicas mesoporosas ordenadas : FDU-12, SBA-16, MCM-41 e SBA-15

Abstract

A sílica mesoporosa ordenada (OMS) é um material importante e útil para uma variedade de aplicações, incluindo catálise, adsorção e distribuição controlada de drogas. A química de superfície e os grupos silanóis nos poros OMS são propriedades fundamentais para a potencial modificação e aplicação deste material. Esta pesquisa teve como objetivo sintetizar (usando protocolos padrões) e diferenciar a acessibilidade e força aceitadora do H no Si-OH da FDU-12, SBA-16, MCM-41 e SBA-15 por meio da molécula doadora de piridina (Py), onde a primeira e a segunda OMS têm estruturas de poros cúbicos e as duas últimas têm estruturas de poros hexagonais. As propriedades doador-aceitador foram avaliadas pelo cálculo das densidades de Si-OH da superfície por termogravimetria (TG), H2O-TPD/MS e CP/MAS e MAS RMN de 29Si. A natureza dos grupos Si-OH nestes materiais foi determinada como sendo sítios de ligação de hidrogênio usando espectroscopia FT-IR de adsorção de Py. A reatividade desses grupos silanol foi acessada por Py-TG e microcalorimetria de adsorção de Py em ciclohexano. As diferenças na acessibilidade e reatividade foram discutidas considerando os sítios totais potencialmente na superfície (nOH) versus os sítios reais que podem reagir com a molécula de Py (nPy). Usando microcalorimetria, foi possível distinguir quantitativamente a força dos sítios: a ordem de acidez foi aproximadamente a mesma que a quantidade relativa de grupos silanóis (Si-OH) e Py na superfície dos materiais OMS (Py): FDU-12 > MCM-41 SBA-16> SBA-15.