Preparación y caracterización de un vanádio silsesquioxano, O20Si12R6(VOOH)2(VO2)2, para su intercalación en sólidos laminares

A. MERCADO; E. M. FARFÁN TORRES; J. MOLINA; E. L. SHAM

Huerta Grande, Córdoba, Argentina

Workshop; Segunda Reunión Nacional - Sólidos 2007; 2007

Asosciación de Física Argentina

El vanadio silsesquixano, 020Si12R6(VOOH)2(V02)2 (Si7V), se preparó partiendo de una solución de acetilacetonato de vanadilo y 3-aminopropil-trietoxisilano, con una relación molar teórica de V/Si igual a 1/7. Por las características de este material puede ser empleado como precursor de especies Si02- VOx utilizadas en procesos de pilareado de sólidos laminares como por ejemplo fosfatos de metales tetravalentes, que actúan como estructuras hospedantes. El material fue caracterizado por ATD-TG, DRX, FTIR y análisis químicos. Los resultados de ATD- TG muestran la presencia de tres eventos térmicos asociados a la pérdida de grupos OH, combustión de los grupos orgánicos R (NH2C3H7) y combustión de dos grupos acetilacetonato. Los resultados de FTIR presentan bandas atribuidas a s-Si-O; >-Si-OH; -Si-O y/o >-V-O. A partir de los resultados de los análisis químicos y de los estudios de ATD-TG se establecieron relaciones molares SiOH; Si/R y Si/acac a partir de los cuales se propuso una estructura hipotética para el vanadio silsesquioxano, que se present a con una organización simétrica a través de enlaces Si-O- VO-O-Si.El espacio conformacional de la molécula fue estudiado utilizando dinámica molecular (MD). Laconstrucción del modelo conformacional se corresponde con la estructura más estable posible para la composición propuesta. A partir de este estudio se determinaron las distancias entre los grupos NH2, que son los que se unen a las láminas del hospedante. Las mayores distancias encontradas entre los grupos amino del confórmero Si7V son 16,3; 17,3 Y 17,7 A. Cuando este material se intercala en  Zr(HP04)2 se obtienen sólidos con un espaciado basal (d002) correspondiente a la introducción de la estructura calculada. De este modo se confirma que la estructura planteada a partir de los análisis químicos, resultados de caracterización y modelado molecular concuerda adecuadamente con los resultados obtenidos.