Quimica do estado solido : contribuição ao estudo da fase gama do fosfato Zr (IV)

Neste trabalho, foram realizados estudos com o sólido de estrutura lamelar Zr(HPO4)2.2H2O também denominado T-ZrP. Estes estudos contemplaram não só aspectos relacionados à síntese do material, onde verificou-se a influência do tempo de tratamento na obtenção, como também à desidratação por aquecimentos estáticos e vácuo dinâmico. Além disso, foram realizadas experiências relacionadas com as propriedades de intercalação deste sistema. Foram obtidas novas fases cristalinas por meio de reações, em fase heterogênea, com o ion sódio (troca iônica) e, topoquímicas, com os ácidos fenilfosfônico e 2-carboxietilfosfônico. Na caracterização dos materiais foram utilizadas as seguintes técnicas: análise química (determinação de zircônio e fósforo); difratometria de raios-X (DRX); espectroscopia vibracional (infravermelho com transformada de Fourier e Raman); análise termogravimétrica (ATG); calorirnetria diferencial de varredura (CDV) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Dentre os principais resultados deste trabalho, estão: i) obtenção de materiais T-ZrP com diferentes cristalinidades, morfologia e tamanho dos cristalitos; ii) lamelas no T-ZrP, mantidas tanto por forças de van der Waals como por pontes de hidrogênio; iii) intercalação de ions sódio levando a uma transferência do proton H para a água, com formação de H3O e, iv) derivados orgânicos que apresentam diferenças estruturais e morfológicas.This work reports the studies made for the layered material T-ZrP [Zr(HPO4)2.2H2O] considering the following aspects: i) dependence of crystallinity with temperature and time of reflux of the gel precursor; ii) dehydration of the polycrystalline material by heating and vacuum; iii) intercalation of Na via ion-exchange and iv) topochemical reactions of T-ZrP with phenyl and 2-carboxiethilphosphonic acids. The materiaIs obtained were characterized by several methods including X-ray diffractometry, infrared and Raman spectroscopy, thermogravimetric anaIysis, differential scanning calorimetry and scanning electronic microscopy. For the case of sodium intercaIates measurements of conductivity also were performed. The main results of this work are: i) by variation of the synthese conditions, materiaIs with different crystallinities, morfologies and size of crystallites are prepared, [T-ZrP]; ii) the layer in the T-ZrP is maintained by van der Waal´s forces and hydrogen bonds; iii) the intercalation of Na gives rises the appearance of H3O specie who is reponsable by the conduction mechanism in the region of 25-250°C (Grotthuss Mechanism) and iv) for the organic derivatives the interlayer spacing ia determined by the nature and length of organic group