Aluminum polyphosphate gels structural evolution probed by NMR spectroscopy



Título del documento: Aluminum polyphosphate gels structural evolution probed by NMR spectroscopy
Revista: Journal of the Brazilian Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000311340
ISSN: 0103-5053
Autores: 1
Instituciones: 1Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Quimica Fundamental, Recife, Pernambuco. Brasil
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 14
Número: 6
Paginación: 930-935
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés The aim of this work was to investigate how the structure of aluminum polyphosphate gels change upon aging and drying. This is essential if one is interested in using a gel as a matrix to synthesize organic-inorganic hybrid materials. The liquid and solid samples were characterized by 27Al and 31P NMR spectroscopy. Larger polyphosphate chains make the main contribution to gel formation and the smaller units are expelled into the supernatant solution. Polyphosphate chains undergo hydrolysis and chain scission upon gelation. Samples aged in a moisture-rich environment turn into viscous liquids as a consequence of water uptake, followed by extensive hydrolysis. Samples exposed to low relative humidity environments dry yielding brittle samples in which larger chains are stable. Vacuum-dried samples still contain ca. 30%-weight water
Resumen en portugués Neste trabalho é apresentada a evolução estrutural de géis de polifosfato de alumínio, desde a associação das espécies que leva à gelatinização, e prosseguindo pelas etapas de envelhecimento e secagem. As alterações nas espécies formadoras da rede foram acompanhadas por RMN de 31P e 27Al, tanto em solução quanto no estado sólido. Verificou-se que as cadeias de polifosfato maiores é que dão a contribuição preponderante para a formação do gel e que as unidades de ortofosfato e os oligômeros menores são expulsos da rede durante a sinérese. Durante a formação e o envelhecimento dos géis ocorre hidrólise, que leva à quebra das cadeias e diminuição no seu tamanho médio. Amostras envelhecidas em ambientes com alta umidade relativa tendem a absorver água e isso contribui para que as reações de hidrólise ocorram de forma pronunciada, tornando-se líquidos viscosos. Por outro lado, as amostras expostas a umidades relativas da ordem de 20% tornam-se sólidos quebradiços em que as cadeias maiores tendem a se manter estáveis. Amostras secas a vácuo apresentam ainda aproximadamente 30% de água em sua estrutura
Disciplinas: Química
Palabras clave: Química inorgánica,
Geles de polifosfato,
Polifosfato de aluminio,
Análisis de estructuras,
Resonancia magnética nuclear,
Sol-gel
Keyword: Chemistry,
Inorganic chemistry,
Polyphosphate gels,
Aluminum polyphosphate,
Structural analysis,
Nuclear magnetic resonance,
Sol-gel
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