Híbridos POM/celulose/sílica para a oxidação de COV em ar poluído - Loureiro, Margarida Cristina Ramos (2014)
Nesta dissertação pretendeu-se avaliar a atividade catalítica de polioxometalatos à base de vanádio (H4PMo11VO40 e H5PMo10V2O40), suportados em materiais híbridos de celulose-sílica (HCS-V e HCS-V2, respetivamente) para a oxidação de compostos orgânicos voláteis (COV) presentes no ar poluído. Além disso, também se sintetizou, caracterizou e testou um novo POM à base de ruténio α-SiW9Ru4), suportado em híbridos de celulose-sílica (HCS-Ru). A caracterização do HCS-Ru foi realizada por análise termogravimétrica (TGA), difração de raios-X (XRD), análise elementar, espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR) e por espectroscopia de refletância difusa. Desta análise foi possível concluir quanto à maior estabilidade térmica e menor cristalinidade do híbrido em comparação com a pasta celulósica de origem. Por outro lado, também foi possível confirmar a presença do polioxometalato e determinar a relação molar W/Ru no HCS-Ru. Os estudos de oxidação foram efetuados com ar poluído urbano, por amostragem direta ou em saco, passando o ar em tubos com HCS-POM (catalisador) em paralelo com tubos contendo o HCS (branco). A corrente efluente foi introduzida em tubos de adsorção, contendo resinas porosas Carbopack-B e Carbopack-C, pelo método de amostragem ativa. Os COV foram analisados num sistema constituído por um injetor de desadsorção térmica acoplado a um cromatógrafo de fase gasosa com detetor de ionização de chama (GC/FID). Os materiais HCS-V e HCS-V2 apresentam elevada atividade catalítica na oxidação de diferentes famílias de COV, mostrando-se o catalisador HCS-V mais eficaz que o catalisador HCS-V2. Também foi testado o efeito de alguns parâmetros que poderiam influenciar a atividade dos catalisadores, tais como a composição do ar (amostragem on-line ou em saco), a presença de água (trap com carbonato de potássio), o método de síntese dos catalisadores e a presença de ozono (trap com iodeto de potássio). O teste de atividade catalítica ao HCS-Ru permitiu confirmar a elevada atividade catalítica para a degradação de COV, revelando-se assim bastante promissor na sua utilização em catálise oxidativa.