Synthesis of layered double hydroxides of the Cu, Zn, Al-CO3 system: morphological and structural properties and thermal behavior

Hydrotalcite-like compounds are anionic clays, also known as layered double hydroxides (LDH), which have structure similar to brucite mineral. The LDHs of the system Cu, Zn, Al-CO3 were synthesized under conditions to promote the formation of small crystals with high surface area. The characterization was done by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, FTIR spectroscopy, and scanning electron microscopy. The synthesis were based on the co-precipitation method, under different conditions (hydrothermal bath, titration time) using copper and zinc sulfate, aluminum and sodium hydroxide solutions. The X-ray diffraction patterns show that synthesized compounds have high crystallinity, the peak intensities show that they are well organized and stacked with the lamellae. The infrared spectrum shows bands associated with carbonate anion in the interlayer region.Hidrotalcitas são argilas aniônicas, também conhecidas como Hidróxidos Duplos Lamelares (HDLs) e possuem estrutura semelhante ao mineral brucita. Os HDLs do sistema Cu, Zn, Al-CO3 foram sintetizados em condições que favorecem a formação de cristais pequenos e de elevada área superficial. A caracterização foi feita por difração de raios X, análise termogravimétrica, espectroscopia na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. A síntese foi feita pelo método de coprecipitação em pH variável, utilizando sulfatos de cobre e zinco, soluções de alumínio e solução de hidróxido sódio. Os difratogramas de raios X mostram que os compostos sintetizados possuem alta cristalinidade; a intensidade e a largura dos picos comprovam que os materiais se apresentam bem organizados e com empilhamento das lamelas. Os espectros de infravermelho apresentaram bandas associadas ao ânion carbonato presente na região interlamelar dos HDLs