Otimização multivariada e aplicação do sorvente SiO2-Nb2O5 para determinação em linha de Ni(II) em matriz aquosa

Neste estudo foi desenvolvido uma metodologia para determinação de Ni(II) em amostras de água usando a extração em fase sólida (SPE) em um sistema por injeção em fluxo (FI) e detecção por espectrometria de absorção atômica em chama (F AAS). O adsorvente utilizado para a extração e pré-concentração do Ni(II) foi a sílica gel modificada com óxido de nióbio(V). Variáveis químicas e de fluxo do sistema em linha foram otimizadas usando planejamento fatorial completo (N = 2k + 3). As condições iniciais do sistema FI-F AAS foram volume de amostra de 10 mL e concentração de Ni(II) de 100 µg L-1. O tampão Sörensen foi selecionado neste estudo. A resposta analítica utilizada foi absorvância integrada. Após a otimização foram obtidos os parâmetros analíticos de mérito: faixa linear de trabalho estudada de 5-100 µg L-1; R = 0.9999; RSD = 1,5% (35 µg L-1, n = 7); limite de detecção de 0,8 µg L-1; limite de quantificação de 2,7 µg L-1 e fator de enriquecimento de 92,25. Foram analisadas amostras de água do rio Araranguá e a da rede de abastecimento da cidade de Florianópolis, ambas do estado de Santa Catarina. As duas amostras não apresentaram concentração de níquel acima do limite de detecção e após fortificação das mesmas os valores de recuperação foram na faixa de 100,2 a 103,8%.

Estudio de fases en los sistemas Li2O-SiO2-Ta2O5 y Li2O-SiO2-Nb2O5 por Bellanira Garza Montoya

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Química Analítica) U.A.N.L.

Desenvolvimento de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 preparados por uma nova rota sol-gel com aplicações em fotônica

Este trabalho concentra-se na preparação e caracterizações estrutural e espectroscópica de materiais nanoestruturados à base de SiO2-Nb2O5 dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ na forma de pós e guias de onda planares. Os nanocompósitos foram preparados através de uma nova rota sol-gel utilizando óxido de nióbio como precursor em substituição ao alcóxido de nióbio. A correlação estrutura propriedades luminescentes foi estudada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, espectroscopia vibracional de espalhamento Raman, análise térmica, reflectância difusa e especular, espectroscopia de fotoluminescência e acoplamento M-line. Inicialmente foi avaliado a influência da concentração de nióbio nas propriedades estruturais e luminescentes de nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados e codopados com íons Er3+, Yb3+ e Eu3+ tratados termicamente a 900 °C por 3h. A cristalização do Nb2O5 foi dependente da concentração de Nb na matriz, com a distribuição dos íons lantanídeos preferencialmente no Nb2O5, afetando as propriedades luminescentes. Para os nanocompósitos codopados com íons Er3+ e Yb3+ foram obtidos valores de largura de banda a meia altura (FWHM) da ordem de 70 nm na região de 1550 nm e tempos de vida de até 5,2 ms. A emissão na região do visível, decorrente de processos de conversão ascendente, revelou-se dependente da concentração de nióbio. Foi verificada emissão preferencial na região do verde para menores concentrações de Nb. Enquanto que, para as maiores concentrações, processos de relaxação cruzada levaram a um aumento relativo na intensidade de emissão na região do vermelho. A eficiência quântica de emissão dos nanocompósitos (100-x)Si-xNb dopados com Eu3+ variou com o comprimento de onda de excitação, refletindo os diferentes sítios de simetria ocupados por este íons nesta estrutura complexa. A influência da temperatura de tratamento térmico no processo de cristalização do Nb2O5 em nanocompósitos 70Si:30Nb codopados com íons Er3+ e Yb3+ foi avaliada. Material amorfo foi obtido a 700 °C enquanto que a 900 e 1100 °C foram identificas as fases ortorrômbica (fase T) e monoclínica (fase M) do Nb2O5. Intensa emissão na região de 1550 nm com valores de FWHM de 52 e 67 nm e tempos de vida de 5,6 e 5,4 ms foram verificados a 700 e 900 °C sob excitação em 977 nm, respectivamente. Por fim, foram obtidos guias de onda planares com excelentes propriedades ópticas e com grande potencial de aplicação em dispositivos de amplificação óptica. Especificamente, materiais fotônicos com banda larga de emissão na região do infravermelho foram preparados, indicando fortemente a potencialidade para a aplicação em telecomunicações envolvendo não somente a banda C como também as bandas L e S em materiais contendo somente íons Er3+ como centros emissores.

Broadband NIR emission in novel sol-gel Er3+-doped SiO 2-Nb2O5 glass ceramic planar waveguides for photonic applications

This paper reports on the sol-gel preparation and structural and optical characterization of new Er3+-doped SiO2-Nb 2O5 nanocomposite planar waveguides. Erbium-doped (100-x)SiO2-xNb2O5 waveguides were deposited on silica-on-silicon substrates and Si(1 0 0) by the dip-coating technique. The waveguides exhibited uniform refractive index distribution across the thickness, efficient light injection at 1538 nm, and low losses at 632 and 1538 nm. The band-gap values lied between 4.12 eV and 3.55 eV for W1-W5, respectively, showing an excellent transparency in the visible and near infrared region for the waveguides. Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy analysis evidenced SiO2-Nb2O5 nanocomposite formation with controlled phase separation in the films. The HRTEM and XRD analyses revealed Nb2O5 orthorhombic T-phase nanocrystals dispersed in a silica-based host. Photoluminescence (PL) analysis showed a broad band emission at 1531 nm, assigned to the 4I13/2 → 4I15/2 transition of the Er3+ ions present in the nanocomposite, with a full-width at half medium of 48-68 nm, depending on the niobium content and annealing. Hence, these waveguides are excellent candidates for application in integrated optics, especially in EDWA and WDM devices. © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Unusual broadening of the NIR luminescence of Er3+-doped Nb2O5 nanocrystals embedded in silica host: Preparation and their structural and spectroscopic study for photonics applications

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

The electrochemical properties of methylene blue immobilized on cellulose/TiO2 and mixed oxide SiO2/TiO2 matrices were investigated by means of cyclic voltammetry. The electron mediator property of the methylene blue was optimized using a factorial design, consisting of four factors in two levels. The experimental observations and data analyses on the system indicate that the lowest peak separation occurs for Sil/TiOAM, 1.0 mol L-1 KCl solution and 20 mV s-1 scan rate, while values of current ratio closest to unity were found for Cel/TiOAM independent of electrolyte concentration, 0.2 or 1.0 mol L-1, and scan rate, 20 mV s-1 or 60 mV s-1.

Experimental study of phase equilibria in the system PbO-ZnO-SiO2

An experimental study on the ternary system PbO-ZnO-SiO2, in air by high-temperature equilibration and quenching techniques followed by electron probe X-ray microanalysis was carried out as part of the wider research program on the six-component system PbO-ZnO-SiO2-CaO-FeO-Fe2O3, which combines experimental and thermodynamic computer modeling techniques to characterize zinc and lead industrial slags. Liquidus and solidus data were reported for all primary phase fields in the system PbO-ZnO-SiO2 in the temperature range 640 degrees C to 1400 degrees C (913 to 1673 K).

Experimental study of phase equilibria in the PbO-MgO-SiO2 system

Equilibrium phase relations in the PbO-Al2O3-SiO2 system have been investigated experimentally by means of high-temperature equilibration, quenching, and electron probe X-ray microanalysis (EPMA). The system has 21 primary phase fields including three monoxides (PbO, Al2O3, and SiO2), seven binary compounds (Al6Si2O13, PbAl2O4, PbAl12O19, Pb2Al2O5, PbSiO3, Pb2SiO4, and Pb4SiO6), and eleven ternary compounds (PbAl2Si2O8, Pb3Al10SiO20, Pb4Al2Si2O11, Pb4Al4SiO12, Pb4Al4Si3O16, Pb4Al4Si5O20, Pb5Al2Si10O28, Pb6Al2Si6O21, Pb8Al2Si4O19, Pb12Al2Si17O49, and Pb12Al2Si20O55). Three new ternary compounds, Pb4Al4SiO12, Pb4Al4Si5O20, and Pb12Al2Si17O49, were observed and characterized by EPMA. No extensive solid solution in any of the compounds was found in the present study. The liquidus isotherms were experimentally determined in most of the primary phase fields in the temperature range from 923 to 1873 K, and the ternary phase diagram of the PbO-Al2O3-SiO2 System has been constructed.

Experimental study of phase equilibria in the "FeO"-ZnO-(CaO+SiO2) system with CaO/SiO2 weight ratios of 0.33, 0.93, and 1.2 in equilibrium with metallic iron

The pseudoternary sections FeO-ZnO-(CaO + SiO2) with CaO/SiO2 weight ratios of 0.33, 0.93, and 1.2 in equilibrium with metallic iron have been experimentally investigated in the temperature range from 1000 degreesC to 1300 degreesC (1273 to 1573 K). The liquidus surfaces in these pseudoternary sections have been experimentally determined in the composition range from 0 to 33 wt pct ZnO and 30 to 70 wt pct (CaO + SiO2). The sections contain primary-phase fields of wustite (FexZn1-xO1+y), zincite (ZnzFe1-zO), fayalite (Fu(w)Zn(2-w)SiO(4)), melilite (Ca2ZnuFe1-uSi2O7), willemite (ZnvFe2-vSiO4), dicalcium silicate (Ca2SiO4), pseudowollastonite and wollastonite (CaSiO3), and tridymite (SiO2). The phase equilibria involving the liquid phase and the solid solutions-have also been measured.

Preparation, characterization and catalytic studies of V2O5-SiO2 xerogel composite

In this work, we report the synthesis, characterization and catalytic properties of a vanadium oxide-silicon oxide composite xerogel prepared by a soft chemistry approach. In order to obtain such material, we submitted a vanadium pentoxide gel previously synthesized via protonation of metavanadate species to an ""in situ"" progressive polycondensation into silica gel. The material has been characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. Further, the catalytic activity of this material was evaluated for the epoxidation of styrene and cyclooctene using iodosylbenzene, hydrogen peroxide and m-chloroperbenzoic acid as the oxidizing agent.

Precursor scavenging of the resistive grain-boundary phase in 8 mol% yttria-stabilized zirconia: Effect of trace concentrations of SiO2

The influence that trace concentrations Of SiO2 have on improving grain-boundary conduction via precursor scavenging using additional heat treatment at 1200 degreesC for 40 h before sintering was investigated. At a SiO2-impurity level (SIL) less than or equal to 160 ppm by weight, the grain-boundary resistivity (p(gb)) decreased to 20% of its value, while no improvement in grain-boundary conduction was found at a SIL greater than or equal to 310 ppm. The correlation between the resistance per unit grain-boundary area, p(gb), and average grain size indicated that the inhomogeneous distribution of the siliceous phase in the sample with a SIL greater than or equal to 310 ppm. hampered the scavenging reaction.

Characterization of pore structure and coordination of titanium in TiO2 and SiO2-TiO2 sol-pillared clays

Titania sol-pillared clay (TiO2 PILC) and silica-titania sol-pillared clay (SiO2-TiO2 PILC) were synthesized by the sol-gel method. Supercritical drying (SCD) and treatment with quaternary ammonium surfactants were used to tailor the pore structure of the resulting clay. It was found that SCD approach increased the external surface area of the PILCs dramatically and that treatment with surfactants could be used to tailor pore size because the mesopore formation in the galleries between the clay layers follows the templating mechanism as observed in the synthesis of MCM-41 materials. Highly mesoporous solids were thus obtained. In calcined TiO2 PILC, ultrafine crystallites in anatase phase, which are active for photocatalytic oxidation of organics, were observed. In SiO2-TiO2 PILCs and their derivatives, titanium was highly dispersed in the matrix of silica and no crystal phase was observed. The highly dispersed titanium sites are good catalytic centers for selective oxidation of organic compounds. (C) 2001 Academic Press.