Chemical modification of niobium layered oxide by tetraalkylammonium intercalation

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Data
2010-01-01
Autores
Shiguihara, Ana L.
Bizeto, Marcos Augusto [UNIFESP]
Constantino, Vera R. L.
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Tipo
Artigo
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Resumo
Chemical modification of the layered K4Nb6O17 material was systematically investigated through the reaction of its proton-exchanged form (H2K2Nb6O17) in alkaline solutions containing tetramethylammonium (tma+), tetraethylammonium (tea+) or tetrapropylammonium (tpa+) cations. The intercalated amount reaches 50% (for tma+), 25% (for tea+) and 15% (for tpa+) of the H2K2Nb6O17 negative charge (concerning the exchange at interlayer I) due to the steric hindrance of larger cations. Hexaniobate samples present (020) basal reflections equal to 23.0, 26.3 and 26.5 Å once intercalated respectively with tma+, tea+ and tpa+. When samples are heated above 200-250 ºC, CO2 evolution is observed; Hofmann elimination reaction is also detected for hexaniobate-tpa+ samples. Scanning electron microscopy images show the predominance of plate-like particles; stick-like particles are also observed for samples containing bulky ions. The intercalation reaction is promoted in the order tma+ > tea+ > tpa+, while the formation of a dispersion of colloidal particles is facilitated in the inverse order.
A modificação química do material lamelar K4Nb6O17 foi investigada sistematicamente através da reação de sua forma protônica (H2K2Nb6O17) em soluções alcalinas contendo os cátions tetrametilamônio (tma+), tetraetilamônio (tea+) ou tetrapropilamônio (tpa+). A quantidade intercalada corresponde a 50% (para tma+), 25% (para tea+) e 15% (para tpa+) da carga negativa do H2K2Nb6O17 (considerando a troca iônica na região interlamelar I). As amostras de hexaniobato apresentam reflexões basais (020) de 23,0, 26,3 e 26,5 Å quando intercaladas, respectivamente, com tma+, tea+ e tpa+. Aquecendo-se as amostras acima de 200-250 ºC, observa-se a liberação de CO2; a reação de eliminação de Hofmann também é observada para as amostras de hexaniobato-tpa+. As imagens de microscopia eletrônica de varredura mostram a presença predominante de partículas em forma de placas; partículas em forma de bastões também são observadas nas amostras contendo íons volumosos. A reação de intercalação é promovida na ordem tma+ > tea+ > tpa+, enquanto a formação de uma dispersão de partículas coloidais é facilitada na ordem inversa.
Descrição
Citação
Journal of the Brazilian Chemical Society. Sociedade Brasileira de Química, v. 21, n. 7, p. 1366-1376, 2010.
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