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

Resumo

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.

[FAPESP]