Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282001000400012
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Catalisadores Sulfônicos Imobilizados em Polímeros: Síntese, Caracterização e Avaliação

Polymer Supported Sulfonic Catalysts: Synthesis, Characterization and Evaluation

Coutinho, Fernanda M. B.; Rezende, Simone M. de

Downloads: 0
Views: 227

Resumo

Suportes poliméricos à base de estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) foram preparados por polimerização em suspensão aquosa em presença de diluente (mistura de tolueno e n-heptano em composição variada) em um grau de diluição de 100 % e com quatro teores diferentes de DVB (10, 20, 40 e 60%). Os suportes foram caracterizados nos estados seco e inchado. No estado seco foram analisados quanto à densidade aparente, área específica, volume de poros e morfologia, e no estado inchado foi observado o comportamento em dois diferentes tipos de solventes, um bom e um mau solvente para o copolímero de estirenodivinilbenzeno. As propriedades dos suportes poliméricos, nos estados seco e inchado, foram relacionadas com os parâmetros de síntese. Os suportes poliméricos foram sulfonados em presença de solvente capaz de inchar a rede polimérica (1,2-dicloroetano). Os catalisadores sulfônicos obtidos foram caracterizados no estado seco e inchado e a atividade catalítica foi avaliada em reações de esterificação de ácido acético com nbutanol. Também foi avaliado o efeito da reciclagem dos catalisadores na sua atividade catalítica.

Palavras-chave

Suportes poliméricos de estireno-divinilbenzeno, morfologia, caracterização, catalisadores sulfônicos imobilizados, reação de esterificação

Abstract

Polymer supports based on styrene and divinylbenzene were prepared by aqueous suspension polymerization in presence of diluents (mixtures of toluene and heptane in varied compositions) at 100% v/v of dilution degree (relative to the monomers volume) at four DVB proportions (10, 20, 40 and 60%). The supports were characterized in the dry and swollen states. In the dry state, the apparent density, surface area, pore volume and morphology were determined. In the swollen state, the behavior in two different solvents, one good and one bad for the styrene-divinylbenzene copolymer, was observed. The polymer support properties in the dry and swollen states were related with the respective synthesis parameters. The polymer supports were sulfonated in the presence of a solvent able to swell the polymer network (1,2-dichloroethane). The obtained supported catalysts were also analyzed in the dry and swollen states. The catalysts activities were evaluated in the acetic acid esterification with n-butanol, and the recycling effect of two different catalysts on its activities was also evaluated.

Keywords

Styrene-divinylbenzene polymer supports, synthesis, characterization, polymer supported sulfonic catalysts, catalyst recycling

References



1. Siqueira, M.I.N. ¾ "Síntese e caracterização de resinas de troca aniônica à base de 2-vinilpiridina e divinilbenzeno", Tese de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (1989).

2. Beauvais, R.A. & Alexandratos, S.D. ¾ React. Funct. Polym., 36, p. 113 (1998).

3. Struck, M. & Widdecke, H. ¾ Ang. Makromol. Chem., 235, p. 131 (1996).

4. Luca, C., Neagu, V., Simionescu, B.C., Rabia, I., Zerouk, J. & Bencheikh, Z. ¾ React. Funct. Polym., 36, p. 79 (1998).

5. Malshe, V.C. & Sujatha, E.S. ¾ React. Polym., 35, p. 159 (1997).

6. Sharma, M.N. ¾ React. Polym., 26, p. 3 (1995).

7. Rabelo, D., Coutinho, F.M.B., Barbosa, C.C.R., Rezende, S.M. ¾ Polym. Bull. 34, p. 621 (1995).

8. Coutinho, F.M.B., Neves, M.A.F.S. & Dias, M.L. ¾ J. Appl. Polym. Sci., 65, p. 1257 (1997).

9. Coutinho, F.M.B., Neves, M.A.F.S., Dias, M.L. & Alves, G.M. ¾ J. High Resol. Chromatogr., 22 (1), p. 63 (1999).

10. Coutinho, F.M.B Luz, Teixeira, V.G. & Barbosa, C.C.R. ¾ J. Appl. Polym. Sci., 67, p. 781 (1998).

11. Luz, C.T.L. & Coutinho, F.M.B. ¾ Eur. Polym. J., 36, p. 547 (2000).

12. ASTM D I895-69 ¾ "Apparent density, bulk factor and pourability of plastic materials", Annual Book of ASTM, Part. 35, Philadelphia (1975).

13. Figueiredo, J.L. & Ribeiro, F.R. ¾ "Catálise Heterogênea", Fundação Caloustre Gulbenkian, Lisboa (1989).

14. Coutinho, F.M.B., Barbosa, C.C.R., Rezende, S.M. ¾ Eur. Polym. J., 31 (12), p. 1243 (1995).

15. Rabelo, D. & Coutinho, F.M.B. ¾ Polym. Bull., 30, p. 725 (1993).

16. Nyhus, A.K., Hagen, S. & Berge, A. ¾ J. Appl. Polym. Sci., 76, 152 (2000).

17. Kunin, R. ¾ "Ion exchange resins", Robert Krieger Plublishing, New York (1972).

18. Vogel, A.I. ¾ "A text-book of pratical organic chemistry", in: Qualitative Organic Analysis, Longmans (ed), London (1956).

19. Van Krevelen, D.W., "Properties of polymers", Elsevier, Amesterdan (1994).

20. Rabelo, D. & Coutinho, F.M.B. ¾ Macromol. Symp., 84, 341 (1994).

21. Silverstein, R.M., Bassler, G.C., Morrill, T.C., "Spectrometric Identification of Organic Compounds", John Wiley, Singapura (1991).

22. Balcerowiak, W. ¾ React Func. Polym., 33, 323 (1997).

23. Hatakeyama, T., Quinn, F.X., "Thermal Analysis: Fundamentals and Applications to Polymer Science", John Wiley & Sons, New York (1997).

24. Bothe, N, Döscher, F., Klein, J., Widdecke, H. ¾ Polym., 20, 850 (1979).

25. Luz, C.T.L., "Estudo da influência de diluentes dos monômeros na formação da estrutura porosa de resinas de troca iônica à base de 2-vinilpiridina e divinilbenzeno", Tese de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1991.

588370e57f8c9d0a0c8b4612 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections