compuestos laminares aniónicos: síntesis y aplicacionespresentación 30 - dr... · Água fenada...
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Compuestos laminares aniónicos:Síntesis y aplicacionesSíntesis y aplicaciones
Gregorio Guadalupe Carbajal Arízaga
[email protected], 2011
Compuestos laminares
Compuestolaminar
Material laminar
Compuestos laminares en la naturaleza
7
ArcillasMg(OH)2
Hidróxidos Dobles Laminareso arcillas aniónicas
Mg(OH)2 Estructura electricamente neutra
Mg2+ OH-
OH-Mg
OH
+ + +
+ +
- - -
- -La cantidad y distribución de cargas (+) puede controlarse con la cantidad de aluminio durante la síntesis
Hidróxisales LaminaresMg(OH)2
+ ++ +
- -
- -
¿Porqué modificarlas?Métodos
Meyn M, et al. Inorg. Chem. 32 (1993) 1209.
Síntesis
Stählin, W. and Oswald, H. R. Acta Crystallogr. B 26 (1970) 860. Meyn M, et al. Inorg. Chem. 32 (1993) 1209.
Hidroxisal laminar(HSL)
Hidroxido doble laminar(HDL)
Rutas de síntesis
Δ
Zn(NO3) 2 /Al(NO3)3
+ OH-ac
Zn(NO3) 2 /Al(NO3)3
+ Urea
M2+1-xM3+
x(OH)2(An-)x/n
M2+1-x (OH)2-x(An-)x/n
HDL
HSLH2O
13
ZnO + Zn(NO3) 2+Al(NO3)3
Mg(OH)2 à MgOEfecto memoria
HSL
Funcionalizações com moléculas orgânicas
HDL + Solução doácido carboxílico Co-precipitação
hidrotérmica
Solução básica doácido carboxílico
Solução de e M MII III+
Ácido carboxílico (s)
HDL ODL
ou
+
)
Ácido carboxílico (s
Aquecimento em glicerol
+
ODL Solução básica doácido carboxílico
HDLCalcinação
+
23
Alternative synthesis
Arizaga et al. J. Solid State Chem. 2010
Caracterización
Espaciobasal
Espaciointerlaminar
Aplicaciones
Layered compounds (LDH and LHS) and applications
Layered nanomaterials for green materials (biological applications).
Jae-Min Oh, J. Mater. Chem., 2009, 19, 2553–2563
Polymers with thermal stabilityComp. Sci. Technol. 68 (2008) 3234-3239
food additive-inorganic nanohybridJ. Phys. Chem. Solids 70 (2009) 948-954
carriers for efficient cellular delivery Chem. Eng. Sci. 61 (2006) 1027-1040
Powders with photoluminescence J. SolidState Chem. 181 (2008) 1776-1781
Removal of bacteria and viruses Sci. Technol. Advanced Mater. 8 (2007) 67-70
BiosensorsSensors and Actuators B 133 (2008) 442-448
Catalyst supportJ. Catal. 257 (2008) 233-243
400
500
600
700
Pub
licat
ions
LDH LHS
15
20
25
Y A
xis
Titl
e
LHS
Relevancia de los HDL e HSL
Entry: “Layered double hydroxide”
Entry: Layered “hydroxide nitrate”Layered “hydroxide chloride”Layered “hydroxide salt”“Zinc basic salt”
91-95 96-00 01-05 06-100
100
200
300
Pub
licat
ions
Year
91-95 96-00 01-05 06-100
5
10Y A
xis
Titl
e
X Axis Title
UFPR
APLICACIONES: HDL intercalado con medicamento
Enalaprilate (Enal), for hypertension, was intercalated into a LDH. The use of a layered double hydroxide (LDH) to release active drugs is limited by the low pH of the stomach (pH 1.2), in whose condition it is readily dissolved. To overcome this limitation, a xyloglucan (XG) shell is formed.
RIbeiro et al. Int. J. Pharm. 367 (2009) 204-210
Soportes para inmovilización enzimática
0
25
50
75
100
0 10 20 30 40 50 60
Temperature (ºC) of incubation
% o
f R
emai
nin
g A
ctiv
ity
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8
Number of cycles
(%)
Rem
ain
ing
sp
ecif
ic a
ctiv
ity
Morales-Borges et al. Biochemical Engineering Journal 48 (2009) 93–98
Intercalación de complejos y formación de NPs metálicas
Santini et al. J. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) 428–433
Myristate intercalation into a zinc hydroxide nitrate (LHS)
Miristate (C14)
Bona, A.C.D. Congresso de Medicina Tropical, 2009, Recife.
Miristate intercalation into zinc hydroxide nitrate
Zinc hydroxide nitrate
+ Miristate
Réplicas Ácido tetradecanóico10ppm ControleI 465 127II 521 142III 256 334IV 552 90
total 1794* 693** p=0.02 / OAI=+ 0.44
Réplicas HSLM 10ppm ControleI 301 150II 193 333III 139 465
Tabela I. Resposta de oviposição de Aedes aegypti ao ácido tetradecanóico.
Tabela II. Resposta de oviposição de Aedes aegypti ao ácido tetradecanóico intercalado com hidroxissal lamelar (HSLM).
IV 409 73total 1042* 1021*
* p=0.96 / OAI= + 0.01
Réplicas Água fenada sem diluição Água destilada
I 33 1137II 98 669III 251 743IV 147 616
total 529* 3165*
Tabela III. Resposta de oviposição de Aedes aegypti a água fenada com 10 dias de fermentação sem diluição
* p=0.02 / OAI= - 0.44
Intercalación de colorantes en HNZ
NBOG
Marangoni et al. J. Coll. Interface Sci. 330 (2009) 303-309.
Fig. 2. Powder X-ray diffraction patterns of Zn–OH–OG (a), Zn–OH–NO3 (b), and OG (c
Adicón del HSL en PVA
Fig. 4. TG/DTA curves of Zn–OH–NO3(a) and Zn–OH–OG (b).
Marangoni et al. J. Coll. Interface Sci. 330 (2009) 303-309.
Nakagaki and Wypcyh.J. Colloid. Int. Sci 315 (2007) 142-157.
Catalizadores en esterificaciones (Biodiesel)
Cordeiro et al. Catal. Comm. 9 (2008) 2140-2143
Mola
r Rati
o
Temperature (ºC)
Cat
alys
t (%
)
Fatty acids esterificationReaction cycle Ester (%)
1 97.02 98.03 98.84 97.75 98.76 99.57 97.68 98.99 99.09 99.010 97.411 99.5
Experiment
Acid(s) % Acidity % Esters
12 Estearic acid 0.7 99.2
13 Oleic acid 5.7 94.5
14 Oleic + estearic + lauric acids 5.9 93.8
15 Tall oil 2.9 96.5
Cordeiro et al. Catal. Comm. 9 (2008) 2140-2143
Infraestructura en la UdG
Síntesis:•Desionizador de agua. Marca Epure•Centrifuga J600•Horno de secado Ter-Lab•Balanza analítica•Horno Microondas•Estufa de secado Shel-lab•Estufa de secado Shel-lab•pHmetro. Marca Orión. Modelo 410a
Caracterización:•Espectrofotómetro UV-Vis GBC modelo Cintra•Espectrofotometro UV/Vis Perkin Elmer modelo lambda 25•FTIR. Perkin Elmer modelo Spectrum one•Analizador de absorción atómica. Varian•Calorímetro diferencial de barrido. DSCQ100•Resonancia magnética nuclear 60 mhz, Marca Anasazi•Analizador elemental. Leco. TruSpec Micro•Microscopio electrónico de barrido. JEOL JSM 5400 LV•Difractómetro de rayos X para muestras en polvo.
ConclusionesVersatilidad de cargas y capacidad de retención de diferentes iones
Nuevas propiedades químicas dependientes de las fracciones dependientes de las fracciones orgánicas e inorgánicas
Facilidad de síntesis
