Síntese e caracterização de argilas pilarizadas com diferentes tipos de agentes pilarizantes
In this work, a study was conducted on the pillaring agents used in the pillaring process of bentonite clays, through a comparative study between 2 different samples: commercial clay (BENT) and natural clay (FCN), submitted to two types of agents. Pillarizing: Al13 and Al30 - this one only for BENT...
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| Formato: | bachelorThesis |
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| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52188 |
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In this work, a study was conducted on the pillaring agents used in the pillaring process of bentonite clays, through a comparative study between 2 different samples: commercial clay (BENT) and natural clay (FCN), submitted to two types of agents. Pillarizing: Al13 and Al30 - this one only for BENT clay. Through analytical methods, the behavior of each pillaring agent in the clays of interest was determined according to the procedure performed. In the X-ray diffractometry (XRD), the insertion of the Keggin ion, a pillaring agent, inside the lamellae, was noticeable due to a shift to the left in the peak referring to the d001 plane, indicating an increase in the size of the interlamellar space. From this, it was noted that the interlamellar space of the FCN clay intercalated with Al30 obtained the most satisfactory results, with an interlamellar space of ~ 1.91 nm, to the detriment of the commercial BENT clay intercalated with Al13, with an interlamellar space of 1.82 nm. In the chemical analysis obtained through X-ray Fluorescence, there was an increase in the percentage of aluminum in all samples, indicating that there was insertion of the Keggin ion in the structure, corroborating the result of the XRD. The textural analysis by N2 adsorption informs that the natural FCN sample has a greater microporosity than the commercial bentonite sample. The area growth of the BENT-NAT samples for the PILC-BENT-13 sample was 8x, whereas for the FCN-NAT sample for the PILC-FCN-13 sample the increase was 1.6x. In the thermogravimetric analysis, due to the thermal stability of the materials, the pillarization provided an increase in stability since the mass loss at temperatures around 600°C was lower. The infrared spectroscopy analysis corroborated the analysis performed, showing that the chemical bonds of the structure of interest were present. It was concluded that it was possible to obtain pillared clays with Al13 and Al30 pillars providing materials with different properties. |
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Pergher, Sibele Berenice Castella |
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Pillarizing: Al13 and Al30 - this one only for BENT clay. Through analytical methods, the behavior of each pillaring agent in the clays of interest was determined according to the procedure performed. In the X-ray diffractometry (XRD), the insertion of the Keggin ion, a pillaring agent, inside the lamellae, was noticeable due to a shift to the left in the peak referring to the d001 plane, indicating an increase in the size of the interlamellar space. From this, it was noted that the interlamellar space of the FCN clay intercalated with Al30 obtained the most satisfactory results, with an interlamellar space of ~ 1.91 nm, to the detriment of the commercial BENT clay intercalated with Al13, with an interlamellar space of 1.82 nm. In the chemical analysis obtained through X-ray Fluorescence, there was an increase in the percentage of aluminum in all samples, indicating that there was insertion of the Keggin ion in the structure, corroborating the result of the XRD. The textural analysis by N2 adsorption informs that the natural FCN sample has a greater microporosity than the commercial bentonite sample. The area growth of the BENT-NAT samples for the PILC-BENT-13 sample was 8x, whereas for the FCN-NAT sample for the PILC-FCN-13 sample the increase was 1.6x. In the thermogravimetric analysis, due to the thermal stability of the materials, the pillarization provided an increase in stability since the mass loss at temperatures around 600°C was lower. The infrared spectroscopy analysis corroborated the analysis performed, showing that the chemical bonds of the structure of interest were present. It was concluded that it was possible to obtain pillared clays with Al13 and Al30 pillars providing materials with different properties. CNPq Neste trabalho iniciou-se um estudo sobre os agentes pilarizantes utilizados no processo de pilarização de argilas bentoníticas, através de um estudo comparativo entre 2 amostras distintas: a argila comercial (BENT) e a argila natural (FCN), submetidas a dois tipos de agentes pilarizantes: Al13 e Al30 - este somente para argila BENT. Através de métodos analíticos, foi determinado o comportamento de cada agente pilarizante nas argilas de interesse de acordo com o procedimento realizado. Na difratometria de raios-x (DRX) foi perceptível a inserção do íon de Keggin, agente pilarizante, no interior das lamelas, devido o deslocamento para a esquerda no pico referente ao plano d001, indicando um aumento no tamanho do espaço interlamelar. A partir disso, notou-se que o espaço interlamelar da argila FCN intercalada com Al30 obteve os resultados mais satisfatórios, com espaço interlamelar de ~ 1,91 nm, em detrimento da argila comercial BENT intercalada com Al13, com espaço interlamelar de 1,82 nm. Na análise química obtida através da Fluorescência de Raio-x, houve um aumento no teor percentual de alumínio em todas as amostras, indicando que houve a inserção do íon de Keggin na estrutura, corroborando o resultado do DRX. A análise textural através de adsorção de N2 informa que a amostra natural FCN apresenta uma maior microporosidade do que a amostra de bentonita comercial. O aumento de área das amostras BENT-NAT para a amostra PILC-BENT-13 foi de 8x, já para a amostra FCN-NAT para a amostra PILC-FCN-13 o aumento foi de 1,6x. Na análise termogravimétrica, em relação a estabilidade térmica dos materiais, a pilarização proporcionou um aumento da estabilidade já que a perda de massa nas temperaturas em torno de 600°C foi menor. A análise de espectroscopia de infravermelho corroborou com as análises realizadas, mostrando que as ligações químicas da estrutura de interesse estavam presentes. Conclui-se que foi possível obter argilas pilarizadas com pilares de Al13 e Al30 proporcionando materiais com propriedades diferentes. 2023-04-18T13:05:16Z 2023-04-18T13:05:16Z 2022-12-19 bachelorThesis OLIVEIRA, Swianny Pertteson A. de. SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ARGILAS PILARIZADAS COM DIFERENTES TIPOS DE AGENTES PILARIZANTES. 2022, 72f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado), Centro de Ciências Exatas e da Terra, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52188 pt_BR Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Química Bacharelado instituto de química |