Preparação óxido de zinco com diferentes morfologias para a imobilização de metaloporfirinas e aplicação em catálise e fotocatálise

Abstract

Resumo: Neste trabalho é descrita a síntese de sólidos de óxido de zinco por meio de diferentes metodologias de precipitação em meio básico, visando se preparar materiais com diferentes morfologias e estudar a influência dessas diferenças nos sólidos resultantes, quando empregados como suporte para espécies catalíticas, as metaloporfirinas. Os sólidos obtidos foram caracterizados por técnicas como DRX, FTIR, UVVIS e microscopia eletrônica de varredura e transmissão de maneira que foi possível estimar sua composição química bem como suas diferenças morfológicas e estruturais. Em uma segunda etapa, os óxidos preparados foram utilizados para a imobilização de metaloporfirinas, uma ferroporfirina aniônica ([Fe(TDFSPP)]) e uma manganesporfirina catiônica ([Mn(T4MPyP)]) resultando assim em sólidos com potencial atividade catalítica e também fotocatalítica, as quais foram investigadas em reações de oxidação de substratos orgânicos (no escuro bem como fotoassistida) e também na produção fotocatalítica de hidrogênio a partir da quebra da molécula de água. Os resultados catalíticos se mostraram bem promissores em ambos os sistemas estudados, sendo que os resultados sugerem que tanto os sólidos suportes quanto as metaloporfirinas neles imobilizadas apresentam diferentes papeis protagonistas nas reações catalíticas investigadas.

Abstract: In this work the syntheses of different zinc oxide through different routes of basic precipitation, aiming to obtain materials with morphologies and study the influence of those differences in the solids when they are used as support to catalytic species based on metalloporphyrins. The solids obtained were then characterized by techniques such as XRD, FTIR, UVVIS and both scanning and transmission electronic microscopy in a way that was possible estimate their chemical composition as well as their structural differences. In a second step of the work the prepared oxides were used to immobilize metalloporphyrins, one anionic ironporphyrin ([Fe(TDFDPP)]) and one cationic manganeseporphyrin ([Mn(T4MPyP)]) resulting in solids with potential catalytic and photo catalytic activity, which was then investigated in photo assisted and non-photo assisted reaction of organic substrates oxidation and also in the photo catalytic production of hydrogen from water splitting yielding reasonable results for both the studied systems suggest that the solid support and the metalloporphyrins play different roles staring in the studied reactions.