Título: | Caracterização de zeólitas SAPO-34 sintetizadas por micro-ondas |
Autor(es): | Almeida, Felipe Pereira de |
Orientador(es): | Silva, Alysson Martins Almeida |
Assunto: | Micro-ondas Espectroscopia Transformada de Fourier |
Data de apresentação: | 19-Dez-2023 |
Data de publicação: | 2-Dez-2024 |
Referência: | ALMEIDA, Felipe Pereira de. Caracterização de zeólitas SAPO-34 sintetizadas por micro-ondas. 2023. 54 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Resumo: | O Projeto de graduação teve como objetivo realizar um estudo em relação à influência de variações nas formas de obtenção da zeólita SAPO-34 utilizando micro-ondas,
o projeto constatou a eficiência na síntese da zeólita SAPO-34 por micro-ondas através
de quatro técnicas de caracterização, Difratometria de raios-X (DRX), onde foi verificado
a obtenção de padrão crisalido semelhante ao padrão esperado para zeólita SAPO-34 em
todos as amostras estudadas, tendo apresentado melhor padrão as amostras como fonte
de silício o LUDOX AS-40. Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier
(FTIR), onde foi verificado no espectrograma a presença das bandas de 1250 𝑐𝑚−1
e 950
𝑐𝑚−1
relacionadas ao estiramentos assimétricos que ocorrem nas ligações O-T-O, assim
como os comprimentos de onda de 1120 a 500 𝑐𝑚−1 associadas com ligações alongadas
simétricas ou assimétricas de 𝑆𝑖−𝑂−𝑆𝑖, 𝑆𝑖−𝑂 e 𝐴𝑙 e bandas de 1650 até 4000 𝑐𝑚−1
correspondentes a vibrações de moleculares e 𝐻2𝑂 características da zeólita SAPO-34 para
todas as amostras estudadas. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) com análise de
Espectroscopia por energia dispersiva (EDS), onde a análise qualitativa da morfologia
das amostras estudadas apontou para baixa cristalização das amostras sendo as amostras
com fontes de silício LUDOX AS-40 apresentando maior número e morfologia de cristais
esperados para a zeólita SAPO-34 do que as amostras com fonte de silício Tetraetilortosilicato (TEOS). Os tamanhos médios de partículas das amostras poderão ser obtidos por
análise quantitativa, demostraram que a fonte de silício LUDOX AS-40 a temperatura de
4 horas foi a amostra com melhor resultado de síntese, com confirmação pela análise de
(EDS) de melhor distribuição de silício na superfície. Análise de Adsorção Gasosa (BET),
apresentando a forma da isoterma do tipo II esperada para zeólita SAPO-34 e tamanho
de poros caraterizados como mesoporosos, resultado indesejado para as amostras. As análises resultantes das caracterizações, demonstraram ser eficiente a síntese por micro-ondas
para zeólitas do tipo chabazita (CHA) como a SAPO-34, através da análise dos resultados
das caracterizações, pode ser constatado há superioridade das amostras sintetizadas com
LUDOX AS-40 em relação as amostras sintetizadas com Tetraetilortosilicato (TEOS),
apontando para preferência desta fonte de silício para há síntese de zeólitas SAPO-34 por
micro-ondas. |
Abstract: | The objective of the graduation project was to carry out a study in relation to the
influence of variations in the ways of obtaining SAPO-34 zeolite using microwaves, the
project verified the efficiency in the synthesis of SAPO-34 zeolite by microwaves through
four techniques characterization, X-ray diffraction (XRD), where it was verified that a
chrysalis pattern similar to the expected pattern for zeolite SAPO-34 was obtained in all
the samples studied, with the samples presenting the best pattern as a source of silicon,
the LUDOX AS-40 . Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), where the presence
of 1250 𝑐𝑚−1 and 950 𝑐𝑚−1 bands related to asymmetric stretching that occurs in O-T-O
bonds was verified in the spectrogram, as well as wavelengths from 1120 to 500 𝑐𝑚−1 asso ciated with symmetric or asymmetric elongated bonds of 𝑆𝑖 − 𝑂 − 𝑆𝑖, 𝑆𝑖 − 𝑂 and 𝐴𝑙 and
bands from 1650 to 4000 𝑐𝑚−1
corresponding to molecular vibrations and 𝐻2𝑂 character istics of SAPO-34 zeolite for all samples studied. Scanning Electron Microscopy (SEM)
with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) analysis, where the qualitative analysis of the
morphology of the studied samples pointed to low crystallization of the samples, with the
samples with LUDOX AS-40 silicon sources showing a greater number and morphology of
crystals expected for SAPO-34 zeolite than samples with Tetraethylorthosilicate (TEOS)
silicon source. The average particle sizes of the samples can be obtained by quantitative
analysis, demonstrating that the LUDOX AS-40 silicon source at a temperature of 4 hours
was the sample with the best synthesis result, with confirmation by (EDS) analysis of the
best distribution of silicon on the surface. Gaseous Adsorption Analysis (BET), showing
the shape of the type II isotherm expected for SAPO-34 zeolite and pore size character ized as mesoporous, an undesirable result for the samples. The analyzes resulting from
the characterizations demonstrated that microwave synthesis for zeolites of the chabazite
type (CHA) such as SAPO-34 is efficient. Through the analysis of the characterization
results, it can be seen that the samples synthesized with LUDOX AS-40 are superior.
in relation to samples synthesized with Tetraethylorthosilicate (TEOS), pointing to the
preference of this silicon source for the synthesis of SAPO-34 zeolites by microwaves. |
Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2023. |
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