Author(s): Andrade, Marta Videira Amaral Santos
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/3183
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Carvões mesoporosos; Matrizes; Adsorção; Suporte de catalizadores; Teses de mestrado - 2009
Tese de mestrado, Química Tecnológica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009
Este trabalho teve como objectivo a preparação de carvões com estrutura regular para serem utilizados como suportes de catalisadores. Os materiais foram preparados a partir de matrizes inorgânicas como moldes, nomeadamente a sílica SBA-15, argilas porosas heteroestruturais (PCHs) com base em amostras naturais portuguesas e esferas de sílica de núcleo compacto e camada exterior mesoporosa. Como precursores carbonáceos foram utilizados a sacarose, o álcool furfurílico e resina fenólica. A preparação dos carvões envolveu a infiltração de um precursor de carvão nos poros da matriz, polimerização do precursor, carbonização do compósito formado, remoção da matriz de sílica e lavagem dos carvões obtidos. As matrizes e os carvões obtidos foram caracterizados por diferentes técnicas, nomeadamente: adsorção de azoto a -196 °C, difracção de raios X, determinação do pH do ponto de carga zero (pHPZC), espectroscopia de Infravermelho (DRIFT), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e de transmissão (TEM). Foi possível reproduzir razoavelmente as estruturas descritas na literatura, obtendo três tipos de carvões, partindo de três matrizes distintas. Todas as amostras exibiram áreas superficiais, superiores a 1000 m2g-1, porosidade na gama dos mesoporos e volumes porosos totais entre 0,8 e 1,5 cm3g-1. As características texturais dos materiais obtidos apontam para uma potencial aplicação futura como suporte de catalisadores.
The present work had as main objective the preparation of ordered mesoporous carbons to be applied as catalysts supports. The materials were prepared based on inorganic templates, namely SBA-15 silica, porous clays heterostructures (PCHs), based on natural Portuguese samples and silica spheres with a solid core and a mesoporous shell, SCMS. The carbon precursors used were sucrose, furfuryl acid and phenolic resin. The carbon samples were prepared by applying the following steps: infiltration of the template porous structure by the carbon precursor, polymerization of the infiltrated substance, carbonization of the nanocomposites formed, elimination of the template and carbon washing. The obtained templates and carbons were characterized by several techniques, namely nitrogen adsorption at -196 °C, X-ray powder diffraction, determination of the point of zero charge (pHPZC), Infrared spectroscopy (DRIFT), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). It was possible to reasonably reproduce the structures as described in the literature, obtaining three types of carbon, starting from three different templates. Every samples have shown superficial areas larger than 1000 m2g-1, porosity within the mesopore range and total porous volumes between 0,8 and 1,5 cm3g-1. The obtained materials textural point to a promissing application as catalysts support.
