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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Aline Turini Bolsoni
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2007
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Herenilton Paulino (Presidente)
Davolos, Marian Rosaly
Gonçalves, Rogéria Rocha
Título em português
Obtenção, caracterização e estudos das propriedades de compósitos formados por xerogéis de pentóxido de vanádio e óxido de tungstênio
Palavras-chave em português
sol-gel
tungstênio
vanádio
Resumo em português
O xerogel de pentóxido de vanádio possui estrutura bi-dimensional que viabiliza a intercalação de diferentes espécies como íons, compostos orgânicos e espécies poliméricas. E, quando associeado a outros óxidos de metais transição, tais como, WO3 e MoO3 apresenta uma importância em reações de catálise, pois estes óxidos atuam como promotores em reações como, por exemplo, a redução catalítica seletiva do NOx a NH3 e a oxidação de hidrocarbonetos. Além disso, estes óxidos melhoram as propriedades eletroquímicas e eletrocrômicas, favorecendo assim sua utilização em células fotoquímicas, células para conversão de energia solar e cátodos de baterias e lítio. Dentre estes óxidos, o óxido de tungstênio hidratado foi escolhido não somente por favorecer a dissociação ácida das moléculas, mas também por apresentar uma estrutura lamelar que favorece reações de intercalação sem afetar significativamente sua estrutura original. Neste contexto, o xerogel de óxido misto V2O5/WO3 foi sintetizado e suas propriedades eletroquímicas bem como sua capacidade de intercalação foi investigada. em relação ao comportamento eletroquímico, a melhor resposta foi obtida para o óxido misto com menor concentração de WO3, ao passo que para os óxidos com alta quantidade de óxido de tungstênio, a intercalação dos íons Li+ não foi eficiente. Estudos de voltametria cíclica revelaram que a resposta eletroquímica do óxido misto é similar à encontrada para o xerogel de pentóxido de vanádio. Em adição, outros resultados revelaram a dependência da resposta eletroquímica com a natureza do eletrólito suporte. Também foi verificado que é possível intercalar anilina e agentes tensoativos (Brometo de Cetiltrimetilamônio - CTAB), mantendo o caráter bi-dimensional. Neste trabalho, o compósito V2O5/WO3/SiO2 foi preparado pelo método sol-gel. A metodologia usada possibilitou a preparação de microesferas de sílica cobertas por xerogel de V2O5/WO3, conservando não somente a estrutura, mas também as propriedades eletroquímicas. A atividade catalítica avaliou a oxidação do estireno em fase líquida.
Título em inglês
Preparation, structural and electrochemical properties of V2O5-WO3 xerogel composite
Palavras-chave em inglês
sol-gel
tungsten
vanadium
Resumo em inglês
Vanadium pentoxide xerogel has a bi-dimensional structure which is suitable for intercalation of a variety of ions, organic compounds, and even polymeric species. In addition, when associated with other metal oxides such as WO3 and MoO3, it presents an important role in catalysis, since the resulting oxides act as promoters in catalytic reduction of the NOx to NH3 and hydrocarbons oxidation. Besides, these oxides improve electrochemical and electrochromic properties, leading to their use in photochemical cells, cathodes and in solar energy cells. Among several metal oxides, hydrated tungsten oxide was chosen not only because of favor the acid dissociation of molecles but also because of its lamellar structure that allows intercalation reactions without affect significantly the original structure. In this context, V2O5/WO3 xerogel mixed oxides were synthesized and electrochemical properties as well as intercalation capacity were investigated. Concerning the electrochemical behavior, the best response was obtained for the mixed oxides with low concentration of WO3, whereas for the oxides with high amount of tungsten oxide, the lithium ions intercalation was not efficient. Cyclic voltammetric studies revealed that the electrochemical response of mixed oxide is similar to that found for the vanadium pentoxide xerogel. In addition, our results reveal the dependence of the electrochemical response on the nature of the supporting electrolyte. It was also verified that it is possible to intercalate aniline and surfactant molecules (N-cetyl-N,N,N,-trimethyl-ammonium bromide - CTAB), maintaining the bi-dimensional character. In this work, V2O5/WO3/SiO2 composite was prepared by sol-gel method. The methodology used enables the preparation of silica microspheres covered by V2O5/WO3 xerogel mixed oxides, retaining not only its structure but also the electrochemical properties. the catalytic activity evaluated in the oxidation of the styrene in liquidphase.
 
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Data de Publicação
2007-09-26
 
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