José Paulo Jesus Rainho Titanossilicatos dopados com terras raras ...

Introdução
_______________________________________________________________________________________
Entretanto, foram sintetizados novos titanossilicatos microporosos, com e sem
análogos naturais. Como exemplo, refira-se o caso da síntese de dois peneiros moleculares
de poros pequenos com estruturas análogas aos minerais vinogradovite e pharmacosiderite
[140, 141], ou ainda, a síntese de dois novos titanossilicatos de sódio de composição
química ideal Na2[Ti2O3SiO4]·2H2O e Na4[Ti2Si8O22]·4H2O (denominado JDF-L1) que
apresentam, respectivamente, estruturas constituídas por redes tridimensionais e
bidimensionais [142, 143].
A colaboração entre as Universidades de Aveiro e de Manchester resultou na
síntese e caracterização de quatro novos titanossilicatos designados por AM-n, com n=1-4
(Figura 1.5) [59, 139, 144, 145].
O AM-1, Na2[TiSi4O11]·2H2O, possui a mesma composição química e a mesma
estrutura que o composto JDF-L1. Este titanossilicato de sódio apresenta uma estrutura
lamelar (rede bidimensional) constituída por tetraedros SiO4 e pirâmides de base quadrada
TiO5. Como se pode observar na Figura 1.5, cada vértice da base desta pirâmide é
compartilhado com um tetraedro de SiO4 [TiO.O4(SiO3)] de maneira a formar uma folha
contínua. Entre estas folhas, zona interlamelar, encontram-se os catiões de sódio
hexacoordenados a quatro oxigénios da rede e a duas moléculas de água. Neste
titanossilicato só existem ligações Si−O−Si e Si−O−Ti, não existindo ligações Ti−O−Ti
como no caso do ETS-10.
O AM-2 é um titanossilicato de potássio, K2[TiSi3O9]·H2O, que apresenta uma
estrutura análoga ao mineral umbite, K2[ZrSi3O9]·H2O, um raro zirconossilicato de
potássio descoberto no maciço alcalino de Khibiny (Rússia) [146]. A sua estrutura
(Figura 1.5) é constituída por uma rede tridimensional formada a partir de tetraedros SiO4 e
octaedros TiO6, sendo a razão entre o número de tetraedros e de octaedros igual a três.
Cada oxigénio dos vértices dos octaedros TiO6 é compartilhado pelos tetraedros SiO4, o
que implica que não existem ligações Ti−O−Ti, mas só Ti−O−Si. Por sua vez, cada
tetraedro SiO4 está ligado, através dos oxigénios dos vértices, a dois octaedros TiO6 e a
dois outros tetraedros SiO4. As ligações Si−O−Si−O formam uma cadeia infinita segundo
a direcção [100], com uma unidade periódica [Si3O9] formada por três tetraedros. As
moléculas de água e os catiões K + estão localizados nos espaços livres definidos pela rede
3D. As estruturas da umbite e a de um outro material sintético conhecido como UND-1,
Na2.7K5.3Ti4Si12O36·4H2O são também muito semelhantes [147].
13