Dissertação

Porous silica microscaffolds for nanoparticle immobilization EVALUATED

O presente trabalho aborda a formação de microesferas porosas de sílica e a sua capacidade para imobilização de nanopartículas, com foco em aplicações de fotocatálise. Tais microesferas porosas foram preparadas por metodologia sol-gel em microemulsão (água-em-óleo) e com separação de fases por decomposição espinodal, o que levou à formação de macroporosidade interligada. Estes materiais apresentam grande potencial, pois permitem a impregnação/imobilização de diferentes espécies químicas, dependendo da aplicação pretendida. Além disso, o seu caráter híbrido, que provém dos precursores de sílica tetraetoxisilano (TEOS) e (3-glicidiloxipropil)trimetoxissilano (GPTMS), confere-lhes multifuncionalidade. Com o objetivo de controlar a porosidade, a forma e a morfologia das microesferas, dois métodos foram aplicados: condensação estimulada pelo pH e pela temperatura. Dentro destes, foi avaliada a influência de diversos parâmetros na reação, como a adição de amónia de acordo com a temperatura, a quantidade de solução precursora, a quantidade de surfactante, a taxa de adição do hidrolisado à emulsão, o tempo de hidrólise e a viscosidade do hidrolisado. As microesferas que exibiram as propriedades desejadas foram obtidas para uma adição de 30 minutos à emulsão de um pré-hidrolisado com viscosidade de 9.20 cP, seguindo um perfil específico de temperatura durante a condensação. Após o processo de imobilização, a presença de nanopartículas comerciais Aeroxide® P25 (TiO2) nas microesferas foi confirmada pela espetroscopia de infravermelho de Fourier (FTIR) e por microscopia eletrónica (SEM-EDS), comprovando a capacidade destas microesferas como suportes de nanopartículas.
Microesferas porosas, sol-gel, macroporosidade, sílica

janeiro 26, 2021, 9:30

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Ana Clara Lopes Marques

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar