Síntese, caracterização e potenciais aplicações de uma rede metalorgânica amorfa baseada em um azo-composto de érbio (III)
Autor: Willian Alikuri Pereira (Currículo Lattes)
Resumo
A presente dissertação consiste na síntese, caracterização de 2 azo-compostos e um MOF. O ácido 5-(4-hidroxifenilazo)-1,3-dicarboxílico e ácido 5-(2-hidroxinaftaenolazo)-1,3-dicarboxílico foram sintetizados a partir do acoplamento do ácido 5-amino-1,3-dicarboxílico com o hidroxibezeno e -Naftol respectivamente. O MOF foi sintetizado a partir da coordenação dos carboxilatos do ácido 5-(4-hidroxifenilazo)-1,3-dicarboxílico ao centro metálico de érbio. Através de cálculos computacionais construiu-se modelos moleculares, otimizou-se as geometrias dos ligantes, calculou-se espectros teóricos FT-IR, calculou-se orbitais moleculares e realizou-se estudo in silico das densidades de spin dos ligantes. Na espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FT-IR), observou-se a banda da ligação azo que caracterizou a obtenção dos 2 referidos azo-compostos cm-1: 1503cm-1 e 1509cm-1. A confirmação da obtenção do MOF foi dada através da diferença dos estiramentos assimétricos e simétricos do carboxilato desprotonado. A análise elementar (CHN) permitiu determinar a fórmula apresentada pelo MOF e também o ambiente de coordenação em torno do centro metálico de érbio. A termogravimetria (TGA) e a calorimetria de varredura diferencial (DSC) mostrou a partir das perdas mássicas o perfil de decomposição térmica que o MOF possui e também sua alta estabilidade térmica até aproximadamente 550ºC. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou as diferenças morfológicas das superfícies enquanto que a espectroscopia de energia dispersiva (EDS) confirmou a presença de todos os elementos químicos presentes. A difratometria de raios-x (DRX) revelou que ambos os ligantes são cristalinos enquanto que o MOF não o é. O ácido 5-(4-hidroxifenilazo)-1,3-dicarboxílico cristaliza num sistema triclínico e grupo espacial P-1, tendo sua estrutura composta por duas unidades inteiras e outras duas geradas por centro de inversão. Através da fisissorção de N2 foi constatado que o MOF possui uma isoterma do tipo II conforme classificação da IUPAC e poros com diâmetros na faixa entre 2 a 50 nm caracterizando uma estrutura mesoporosa.