Iara de Fátima Gimenez, Doutorado (2002)
email: gimenez@ufs.br
SISTEMAS QUÍMICOS INTEGRADOS OBTIDOS PELAS INTERAÇÕES DE COMPOSTOS ORGANOMETÁLICOS CONTENDO LIGAÇÃO METAL-METAL E O VIDRO POROSO TIPO VYCOR
Este trabalho envolveu a obtenção e caracterização de sistemas químicos integrados (SQI´s) entre o vidro poroso Vycor e complexos dinucleares de paládio (I) contendo ligação metal-metal do tipo Pd2Cl2(dppm)2, Pd2(SnCl3)Cl(dppm)2 e Pd2(SnCl3)2(dppm)2. O conceito de "sistema químico integrado" refere-se a sistemas heterogêneos multifásicos envolvendo vários componentes diferentes, designados e arranjados para funções específicas ou para conduzirem determinadas reações ou processos. Neste sentido, os compostos dinucleares de paládio se mostraram altamente reativos frente a uma grande variedade de reações, tais como inserções reversíveis de moléculas de gases (CO e SO2) na ligação metal-metal, que levam a mudanças visíveis de cor, dentre outras. Com vistas à obtenção de SQI´s tirando proveito desta reatividade, o vidro poroso Vycor surge como uma alternativa bastante promissora de matriz para imobilização das moléculas reativas, dada sua elevada superfície e transparência óptica. Outra vertente importante é o estudo da obtenção de nanopartículas dentro dos poros do vidro, a partir da decomposição térmica das moléculas imobilizadas na superfície dos poros.
Os objetivos deste trabalho de Tese foram: i) verificar as possibilidades do vidro poroso Vycor na formação de sistemas químicos integrados com os organometálicos do tipo Pd2X2(dppm)2, onde X= Cl e SnCl3; estudar as transformações térmicas dos compostos Pd2X2(dppm)2 e dos seus derivados, visando a verificar as suas potencialidades como precursores de nanopartículas; verificar as reatividades dos sistemas químicos integrados PVG/Pd2X2(dppm)2 frente aos gases CO e SO2, e avaliar as possibilidades de construção de dispositivos que funcionem como sensores químicos.
Os compostos Pd2X2(dppm)2 foram preparados segundo procedimentos descritos na literatura e introduzidos nos poros do PVG através da imersão de lâminas de vidro, em soluções 1.10-3 mol L-1 dos compostos em CH2Cl2 durante 24 horas. Após otimização das condições de incorporação, as amostras de PVG/Pd2X2(dppm)2 foram caracterizadas utilizando-se uma série de métodos físicos. Através da observação dos espectros de absorção no UV/visível, verificou-se que o composto Pd2Cl2(dppm)2 é o mais estável no interior dos poros. De acordo com os espectros infravermelhos, ocorrem ligações de hidrogênio de grupamentos presentes na estrutura das moléculas com silanóis da superfície do vidro. Nos espectros Raman de amostras PVG/Pd2X2(dppm)2, características espectrais das moléculas foram observadas em conjunto com bandas do vidro, comprovando a presença das mesmas nos poros. Nesta situação, as moléculas experimentam, todavia, um ambiente químico severamente desordenado, como evidenciado por espectroscopia MAS RMN 31P.
Segundo o estudo do comportamento térmico dos compostos Pd2X2(dppm)2, verificou-se que os mesmos sofrem processos incompletos de decomposição térmica, envolvendo fenômenos simultâneos que levam a misturas ao final. Finalmente, mudanças de cor, acompanhadas pelo surgimento de novas bandas nos espectros de absorção no UV/visível de lâminas de PVG/Pd2Cl2(dppm)2 expostas aos gases CO e SO2, evidenciaram a manutenção da reatividade química em ambiente confinado.