Imobilização de compostos porfirinicos e de ftalocianina em matrizes silica-titania obtidas pelo processo sol-gel : caracterização e aplicação como sensor de oxigenio

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2002

RESUMO

Neste trabalho foi realizada a síntese da matriz sílica-títânio (SiTi) e sílica-titânia-fosfato (SiTiP) através do método de sol-gel. A matriz SitiP apresentou uma boa homogeneidade do titânio, com uma área superficial específica da matriz SiTiP de 570 m g. O material obtido foi utilizado na imobilização da tetra-metil-piridil-porfirina de cobalto (CoTmPyP), obtendo-se a matriz SiTiP/CoTmPyP. Esta mesma porfirina CoTmPyP foi imobilizada em uma matriz sílica-titãnia-antimônio, (SiTiSb) a fim de se comparar a atividade catalítica desta porfirina em diferentes matrizes. A capacidade de troca das matrizes SiTiP e SiTiSb utilizadas na imobilização da CoTmPyP foi de 0,58 mmol g e 1,95 mmol g respectivamente, o que representam uma capacidade pelo menos 3 vezes maior para a matriz SiTiSb. Este fato se refletiu na quantidade de porfirina imobilizada, de 85 mmol g para SiTiSb e de 35 mmol.g para SiTiP. Estudos com espectroscopia eletrônica na região de UV-Vis foram utilizados para a caracterização dos materiais imobilizados. Através de estudos comparativos com as matrizes SiTiSb/TmPyP e SiTiP/TmPyP e com os espectros obtidos para a TmPyP em solução, pôde-se concluir que na matriz SiTiP/TmPyP a porfirina encontra-se na sua forma livre, apresentando uma coloração marrom característica das porfirinas não protonadas. Porém, a matriz SiTiSb/TmPyP apresentou uma coloração verde característica da forma monocatiónica das porfirinas. A matriz SiTi foi também utilizada na imobilização da ftalocianina tetrassulfonada de cobalto (CoTsPc) e a hematoporfirina de cobalto (CoHMP). No caso da CoTsPc, devido a problemas na imobilização direta no materal SiTi, a imobilização foi realizada durante o processo sol-gel, ainda na forma de sol. Este fato pode estar relacionado com a dimerização das ftalocianinas em solução aquosa. Foram investigadas as propriedades eletrocatalíticas de redução de oxigênio dissolvido com todos os materiais obtidos SiTiP/CoTmPyP, SiTiSb/CoTmPyP, SiTi/CoTsPc e SiTi/CoHMP, utilizando-se eletrodos de pasta de carbono. Todos os materiais apresentaram excelentes resultados em soluções com pH neutro, com um potencial de redução de aproximadamente -200 mV, o qual é mais positivo que o encontrado para eletrodos de platina (-450 mV) . Estes materiais não sofreram lixiviação, apresentando uma boa estabilidade após diversos ciclos. A linearidade de resposta foi observada para uma concentração de 0 a 10 mg L de oxigênio. Os resultados eletrocatalíticos com as matrizes SiTi/CoTsPc e SiTi/CoHMP, revelaram que embora a concentração de sítios ativos de cobalto presentes (240 mmol g e 126 mmol g respectivamente), sejam maiores que os obtidos para os materiais SiTiP/CoTmPyP (35 mmol g) e SiTiSb (84 mmol g), não foram observadas diferenças significativas quanto ao potencial de redução e quanto à faixa de concentração do O2.

ASSUNTO(S)

coloides solução (quimica) ftalocianinas porfirina e compostos de porfirina

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados