BR112020012238A2

BR112020012238A2 - co-síntese de filominerais com partículas metálicas e produtos obtidos desta

Info

Publication number: BR112020012238A2
Application number: BR112020012238-6A
Authority: BR
Inventors: Christophe Le Roux; Francois Martin; Pierre Micoud; Suzanne Féry-Forgues; Mathilde POIRIER; Cyril Aymonier; Christel Carême; Marie CLAVERIE
Original assignee: Imertech Sas; Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S.); Université Paul Sabatier Toulouse Iii
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-11-24
Also published as: EP3728117A1; KR20200120615A; WO2019122339A1; JP2021506721A; EP3502056A1; US20210230009A1; CN112203981A

Abstract

A presente invenção refere-se a métodos para produção de misturas compreendendo metal nobre e filomineral, e composições obtidas de referidos métodos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CO-

SÍNTESE DE FILOMINERAIS COM PARTÍCULAS METÁLICAS E PRODUTOS OBTIDOS DESTA". CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a métodos para produção de misturas particuladas compreendendo partículas de pelo menos um filomineral e de pelo menos um metal nobre, no qual as referidas partículas de metal nobre são intimamente ligadas às referidas partículas de filomineral. A invenção também refere-se aos produtos obtidos dos referidos métodos e seus usos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Filominerais ("minerais em folha") são minerais tendo uma estrutura cristalina compreendendo pelo menos uma camada tetraédrica e pelo menos uma camada octaedra. Filosilicatos (ou "silicatos em folha") são filominerais naturais constituídos por pilhas de folhas paralelas compostas de camadas tetraédricas e octaédricas, e formando folhas de silicato paralelas de tetrahedro silicato. Exemplos de filosilicatos naturais são talco, mica, clorito, caolinita, entre muitos outros. Os filisilicatos podem também serem preparados artificialmente. Conforme aqui usado, o termo "filomineral" especificamente incorpora filosilicatos naturais e filosilicatos sintéticos, incluindo talco, mica, clorito, caolinita, ou similares.

[0003] Os filominerais e filosilicatos têm muitas aplicações industriais. Na forma particulada fina eles podem ser usados, por exemplo, como enchedores em termoplásticos, elastômeros, papel, tinta, verniz, têxteis, metalurgia, farmacêuticos, cosméticos, preparações fitosanitárias, produtos de proteção de planta ou fertilizantes, em que os filominerais ou filosilicatos são usados como enchedores inertes, ou enchedores funcionais.

[0004] O WO 2013/004979 A1 descreve um procedimento sintético para produção de filominerais e filisilicatos, tal como talco em um processamento em batelada. O WO 2015/159006 A1 descreve processo contínuo para produção de filominerais e filisilicatos tais como talco, mica ou montmorilonita.

[0005] Um problema comum de todos os processos da técnica anterior para produzir artificialmente filominerais ou filosilicatos é a tendência dos particulados obtidos para aglomerado ou bolo, conduzindo a dificuldades quando da aplicação de referidas partículas sintéticas, por exemplo, quando as colocando em suspensão. O estado da técnica, portanto, constitui um problema.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0006] A presente invenção é definida nas reivindicações em anexo.

[0007] Em particular, a presente invenção é concretizada por um método compreendendo as etapas de proporcionar uma fonte de filomineral, fornecendo uma fonte de metal nobre, combinando a fonte de filomineral anteriormente fornecida com a fonte de metal nobre anteriormente fornecida, e, opcionalmente, tratamento hidrotermicamente da mistura obtida. Verificou-se que com o referido método, composições particuladas podem ser obtidas no qual nanopartículas de metal nobre são intimamente ligadas à superfície de partículas de filomineral, em particular, nas superfícies de borda das partículas de filomineral.

[0008] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o referido método pode empregar precursores de filomineral ou filominerais atuais como a fonte de filomineral, ou misturas de precursores de filominerais e filominerais atuais. De acordo com uma modalidade da presente invenção, o referido filomineral é um filomineral não-dilatável. Similarmente, de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o referido método pode empregar precursores de metal nobre tais como sais de metal nobre, ou metal nobres atuais em seu estado metálico como a fonte de metal nobre, ou misturas de precursores de metal nobre e metais nobres atuais em seu estado metálico. Foi verificado que o método de acordo com a invenção foi suficientemente versátil que o referido filomineral e/ou o referido metal nobre que forma parte do produto pode, o user formado in situ de precursores adequados, ou eles podem já serem fornecidos em sua forma desejada como filomineral e/ou metal nobre em seu estado metálico respectivamente. Esta versatilidade dá ao usuário boa flexibilidade dependendo da disponibilidade de matérias primas e equipamento de laboratório.

[0009] De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o referido filomineral pode ser um filomineral único ou uma mistura de vários filominerais. Por exemplo, a fonte de filomineral pode ser um talco ou uma fonte de talco, ou uma mica, ou uma fonte de mica, etc., ou uma mistura de talco e mica, ou uma mistura de fonte de talco e fonte de mica, etc. Similarmente, de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o referido metal nobre pode ser um único metal nobre ou uma mistura de metais nobres. Por exemplo, a fonte de metal nobre pode ser ouro metálico ou um sal de outro, ou platina metálica ou um sal de platina, etc., ou ela pode ser uma mistura de ouro metálico e platina metálica, ou uma mistura de um sal de ouro e um sal de platina, ou mesmo uma mistura de ouro metálico e um sal de platina, etc.

[0010] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o referido filomineral pode ser selecionado de talco, mica, caolinita, clorita, ou misturas destes. De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o referido metal nobre pode ser selecionado de ouro, platina, paládio, rutênio, ródio, irídio, ósmio, prata, ou misturas destes.

[0011] De acordo com modalidades particulares, o método da invenção pode proporcionar o uso de precursores de talco, e/ou um sal de ouro. De acordo com uma destas modalidades, a referida fonte de filomineral pode ser um precursor de talco na forma de (i) uma solução aquosa compreendendo um metasilicato solúvel e/ou metagermanato, opcionalmente, em combinação com um carboxilato, e (ii) uma solução aquosa compreendendo um sal de metal solúvel. De acordo com uma adicional de uma destas modalidades, a fonte de metal nobre pode ser um precursor para ouro metálico na forma de uma solução aquosa compreendendo um sal de ouro solúvel. Foi verificado que tais combinações foram particularmente bem adequadas para a presente invenção.

[0012] De acordo com uma das modalidades acima mencionadas, o metasilicato solúvel e/ou o metagermanato solúvel pode ser selecionado a partir dos respectivos sais de sódio e potássio, ou misturas destes. De acordo com uma adicional das modalidades acima mencionados, o carboxilato opcional é um carboxilato de metal, o metal sendo selecionado de sódio ou potássio, ou misturas destes. Este carboxilato pode ser selecionado de formato, acetato, propionato, butirato, isobutirato, valerato, isovalerato, ou misturas destes. Além disso, o metal no sal de metal solúvel de (ii) na fonte de filomineral pode ser um metal divalente selecionado de magnésio, cobalto, zinco, cobre, manganês, ferro, níquel, cromo, ou misturas destes. O sal de metal pode ser selecionado destes sais de metal que são capazes de reagirem com metasilicato ou metagermanato de modo a formar um precursor sintético de filomineral. No particulado, o sal de metal pode ser selecionado de sais de metal solúveis em um meio líquido, tal como água, por exemplo, sais de dicarboxilato, sulfatos, nitratos, cloretos e similares.

[0013] De acordo com modalidades adicionais, o metal nobre no sal de metal nobre solúvel pode ser selecionado de ouro, paládio, platina, irídio, ródio, rutênio, ósmio, prata, ou misturas destes. Foi verificado que estes foram particularmente condições adequadas do método da invenção.

[0014] De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, a etapa de combinar a fonte de filomineral anteriormente fornecida com a fonte de metal nobre anteriormente fornecida pode ser efetuada por mistura da referida fonte de metal nobre com os referidos componentes da fonte de filomineral em qualquer ordem desejada. Por exemplo, os referidos componentes da fonte de filomineral podem ser misturados primeiro, e a referida fonte de metal nobre adicionada em seguida. Por exemplo, o referido componente (i) da fonte de filomineral pode ser misturado com a referida fonte de metal nobre primeiro, e o referido componente (ii) da fonte de filomineral adicionado em seguida. Por exemplo, o referido componente (ii) da fonte de filomineral pode ser misturado com a referida fonte de metal nobre primeiro, e o referido componente (i) da fonte de filomineral adicionado em seguida. Por exemplo, os referidos componentes da fonte de filomineral e a referida fonte de metal nobre podem ser misturados simultaneamente. Verificou-se que mistura simples foi suficiente para o método de acordo com a invenção.

[0015] De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o tratamento hidrotérmico opcional, se efetuado, pode ser efetuado por aquecimento a uma temperatura entre 100°C e 600°C por uma duração de 10 minutos a 30 dias. De acordo com uma modalidade, a temperatura do tratamento de calor pode ser entre 150°C e 400°C, ou entre 150°C e 370°C, ou entre 200°C e 350°C. De acordo com uma modalidade, a duração do tratamento de calor pode ser de 30 minutos a 15 dias, ou de 1 hora a 24 horas, ou de 2 horas a 12 horas. De acordo com uma modalidade, este aquecimento pode ser alcançado por aquecimento em microonda, por aquecimento de convecção, ou combinações destes. Verificou-se que o tratamento hidrotérmico opcional pode ou não pode ser requerido de modo a alcançar os produtos desejados através do método da invenção. Dependendo dos reagentes selecionados, o tratamento hidrotérmico pode ser requerido para ser mais ou menos estringente, por adaptação das temperatura e duração de acordo com o conhecimento do técnico assunto.

[0016] De acordo com algumas modalidades, o referido tratamento hidrotérmico opcional pode ocorrer como um processamento em batelada em um autoclave sob pressão autógena, ou como um processo contínuo sob uma pressão de 1 MPa ou mais, conforme mostrado no WO 2015/159006 A1.

[0017] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma etapa adicional pode ser incluída antes do tratamento hidrotérmico, que é a adição de sais de carboxilato R-COOM', conforme revelado no WO 2012/085239 A1, no qual M' é ou Na ou K, e R é ou H ou alquilato tendo menos do que 10 átomos de carbono.

[0018] De acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, o produto obtido após a etapa de combinação ou após a etapa de tratamento hidrotérmico, se efetuada, pode ser secado, lavado e/ou centrifugado de modo a obter um produto final com propriedades de armazenagem, transporte e durabilidade adequadas. De acordo com a presente invenção, foi verificado que os produtos particulados obtidos têm uma tendência reduzida para aglomerado ou bolo. Isto conduz a requisições de secagem, lavagem e/ou centrifugação mais flexíveis, visto que, de acordo com o estado da técnica, os produtos particulados frequentemente se aglomeram ou aderem juntos neste estágio.

[0019] Também parte da presente invenção são as composições particuladas obtidas pelo método da invenção. As composições particuladas obtidas compreendem uma combinação de filomineral com metal nobre, no qual o metal nobre está na forma de nanopartículas intimamente conectadas à superfície das partículas de filosilicato. Nas composições particuladas de acordo com a presente invenção, as referidas nanopartículas de metal nobre são provavelmente, de preferência, conectadas nas bordas das plaquetas de filomineral, isto é, nas extremidades estreitas das partículas de plaqueta, preferivelmente do que nas faces planas grandes.

[0020] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, e dependendo da escolha de filomineral(ais) e metal(ais) nobre(s) usado(s) no método de acordo com a invenção, as composições particuladas podem compreender, como o filomineral, talco, mica, caolinita, clorita, ou misturas destes, e como o metal nobre ouro, irídio, platina, paládio, rutênio, ródio, ósmio, prata, ou misturas destes. Por exemplo, de acordo com algumas modalidades da invenção, o metal nobre pode ser uma mistura de ouro e platina, ou uma mistura de ouro e paládio, ou uma mistura de ródio e platina e paládio. Em uma modalidade particular da presente invenção, a composição particulada compreende partículas de talco com nanopartículas de ouro conectadas às superficies de plaqueta de talco em ou na vizinhança das bordas da plaqueta.

[0021] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a composição particulada compreende plaquetas de filomineral tendo um diâmetro ao longo de seu eixo mais longo de 10 nm a 1 mm, conforme medido de acordo com microscópio de elétrons de escaneamento de canhão de emissão de campo (FEG- SEM), ou microscópio de elétrons de transmissão (TEM). Por exemplo, as plaquetas de filomineral podem ter um diâmetro ao longo de seu eixo mais longo de 25 nm a 1 mm, ou de 50 nm a 10000 nm, por exemplo, de 100 nm a 1000 nm, ou de 200 nm a 750 nm, tal como, por exemplo, cerca de 100 nm, ou cerca de 150 nm, ou cerca de 200 nm, ou cerca de 250 nm, ou cerca de 300 nm, ou cerca de 350 nm, ou cerca de 400 nm, ou cerca de 450 nm, ou cerca de 500 nm, ou cerca de 550 nm, ou cerca de 600 nm, ou cerca de 650 nm, ou cerca de 700 nm, ou cerca de 750 nm, ou cerca de 800 nm, ou cerca de 850 nm, ou cerca de 900 nm, ou cerca de 950 nm, ou cerca de 1000 nm.

[0022] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a composição particulada compreende partículas de metal nobre tendo um diâmetro de partícula médio na faixa de 1 nm a 100 nm, conforme medido de acordo com FEG-SEM ou TEM. Por exemplo, as partículas de metal nobre podem ter um diâmetro de partícula médio de 2 nm a 50 nm, ou de 3 nm a 30 nm, por exemplo, de 4 nm a 20 nm, ou de 5 nm a 15 nm, tal como, por exemplo, cerca de 5 nm, ou cerca de 6 nm, ou cerca de 7,5 nm, ou cerca de 10 nm, ou cerca de 12,5 nm, ou cerca de 15 nm, ou cerca de 20 nm.

[0023] Finalmente, de acordo com modalidades adicionais da presente invenção, os métodos da invenção e as composições particuladas da presente invenção podem ser usados, por exemplo, na produção de catalisadores, cosméticos, farmacêuticos ou enchedores para polímeros, papéis, têxteis, cerâmicas, revestimentos, tintas, ou aditivos alimentares. Por exemplo, as composições particuladas da presente invenção podem ser usadas como bloqueadores de IR em cosméticos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0024] A invenção será adicionalmente ilustrada por referência às seguintes figuras:

[0025] A Figura 1 representa uma imagem de microscópio de escaneamento de canhão de emissão de campo (FEG-SEM) de um talco sintético (cinza escuro) compreendendo 10.000 ppm de Au (pontos brancos);

[0026] A Figura 2a representa uma imagem de microscópio de elétrons de transmissão (TEM) da superfície de um talco sintético (brilho) compreendendo 10.000 ppm de Au (negro);

[0027] A Figura 2b representa a mesma imagem de TEM como a Figura 2a com uma maior escala.

[0028] É compreendido que a seguinte descrição e referências às figures concernem a modalidades exemplares da presente invenção, e não devem estar limitando o escopo das reivindicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0029] A presente invenção de acordo com as reivindicações em anexo proporciona métodos para produzir novas composições particuladas compreendendo um filomineral particulado tendo nanopartículas de metal nobre intimamente conectadas às superficies das partículas de plaqueta de filomineral. A natureza exata da conexão between o metal nobre e o filomineral não é conhecida, mas o arranjo relativo de filominerais e metais nobres pode meramente ser observado por microscopia de elétrons, conforme ilustrado na Figura 1 (FEG-SEM), e Figuras 2a e 2b (TEM).

[0030] Conforme aqui usado, FEG-SEM e TEM foram usados para determiner os tamanhos e dimensões de acordo com os métodos conhecidos ao técnico no assunto, e, conforme mostrado, por exemplo, nos WO 2015/159006 A1, WO 2013/093376 A1.

[0031] Embora não desejando estar ligado pela teoria, acredita-se que as nanopartículas de metal nobre, de preferência, se conectam às extremidades –(Si)OH- e extremidades –(Mg)OH das plaquetas.

[0032] De acordo com a presente invenção, as composições compreendem uma proporção maior de filomineral e uma proporção inferior de metal nobre. Por exemplo, a razão de peso de filomineral para metal nobre pode ser na faixa de 1:1 a 106:1. Conforme aqui usado, a quantidade de metal nobre nas composições de acordo com a invenção é expressa como partes por milhão (ppm), no qual a ppm indica a razão de peso de metal nobre para filomineral.

[0033] A versatilidade dos métodos da presente invenção reside no fato que, por um lado, a fonte de filomineral pode, ou ser um filomineral, ou um precursor de filomineral, tal como, por exemplo, uma solução aquosa compreendendo um metasilicato solúvel e/ou metagermanato, opcionalmente em combinação com um carboxilato, e a fonte de metal nobre pode, ou ser um metal nobre, ou um sal de metal nobre.

[0034] Por exemplo, o método pode ser efetuado por combinação de um filomineral, tal como um talco particulado com um metal nobre, tais como nanopartículas de ouro.

[0035] Por exemplo, o método pode ser efetuado por combinação de um precursor de filomineral, tal como uma solução aquosa compreendendo um metasilicato solúvel e/ou metagermanato, opcionalmente em combinação com um carboxilato com um metal nobre, tais como nanopartículas de ouro.

[0036] Por exemplo, o método pode ser efetuado por combinação de um filomineral tal como um talco particulado com um precursor de metal nobre, tal como um sal de ouro solúvel.

[0037] Por exemplo, o método pode ser efetuado por combinação de um precursor de filomineral, tal como uma solução aquosa compreendendo um metasilicato solúvel e/ou metagermanato, opcionalmente em combinação com um carboxilato com um precursor de metal nobre, tal como um sal de ouro solúvel.

[0038] Além disso, a versatilidade é adicionalmente determinada pelo fato que a ordem de adição dos vários componentes não afeta consideravelmente a reação e produtos de reação. Devido à natureza exata do produto final obtido poder incorrer em leves mudanças na base da ordem de adição de componentes durante a formação, todas as combinações conduzem aos produtos da invenção sendo formados.

[0039] Deve ser notado que a presente invenção pode compreender qualquer combinação das características e/ou limitações referidas aqui, exceto para combinações de tais características que são mutuamente exclusivas. A descrição precedente é direcionada a modalidades particulares da presente invenção para a proposta de ilustrar a mesma. Será aparente, contudo, a um técnico no assunto, que muitas modificações e variações às modalidades aqui descritas são possíveis. Todas tais modificações e variações são previstas estarem dentro do escopo da presente invenção, conforme definida nas reivindicações em anexo.

EXEMPLOS Exemplo 1

[0040] Este Exemplo usa uma dispersão de talco sintético aquosa como uma fonte de filomineral e nanopartículas de ouro como uma fonte de metal nobre.

[0041] Em um béquer, 6,3 mL de uma solução de nanopartículas de ouro (0,05 mg/mL) foi adicionado a 32,6 g de dispersão de talco sintético aquosa (correspondendo a 1,5 g de talco seco). A mistura obtida foi diluída com 150 mL de água destilada, misturada e sonicada por vários minutos. Uma vez que bem dispersa, a suspensão foi centrifugada a 9000 rpm durante 1h 30. No final, o sobrenadante estava perfeitamente claro e incolor, e o resíduo de talco sintético estava avermelhado, indicando a presença de nanopartículas de ouro.

[0042] O carregamento teórico se apresenta para 0,315 mg de ouro por 1,5 g de talco, correspondente a um carregamento de 210 ppm. Tentativas de operar o experimento a um carregamento teórico de 3000 ppm ou mais alto conduziram a uma coloração vermelha do sobrenadante após centrifugação, indicando que nem todas as nanopartículas de ouro se integram no talco. Exemplo 2

[0043] Este Exemplo usa metasilicato de sódio hidratado e acetato de magnésio como uma fonte de filomineral que forma talco in situ, e ácido cloráurico como uma fonte de metal nobre, formando ouro in situ.

[0044] 42,4 g (0,2 mol) de metasilicaro de sódio pentahidrato foi dissolvido em 300 mL de água destilada em um primeiro béquer (A) sob agitação magnética e ultrassom. 103,5 g de acetato de sódio anidro foi adicionado. Em um segundo béquer (B), 32,17 g (0,15 mol) de acetato de magnésio tetrahidrato foi dissolvido em 100 mL de ácido acético 1M sob agitação magnética e ultrassom. 0,8 mL de 10 mg/mL de uma solução trihidrato de HAuCl4 foi adicionado ao béquer (B). O conteúdo do béquer (B) foi rapidamente adicionado ao conteúdo do béquer (A) com agitação manual para obter uma suspensão branca. A suspensão aquosa obtida foi tratada em um reator hidrotérmico por 6 h a 300°C sob pressão autógena (85 bar). No final do tratamento hidrotérmico, um gel vermelho foi obtido, que foi lavado com água destilada várias vezes. Uma pasta vermelha foi obtida que pode ser secada em um dessecador, um forno (120°C), ou uma centrífuga para obter um sólido particulado violeta.

[0045] O carregamento teórico se apresenta para 4 mg de ouro para 18,96 g de talco, correspondente a um carregamento de cerca de 210 ppm. O experimento foi repetido para carregamentos teóricos de 100 ppm, 500 ppm e 10000 ppm, cada tempo dando um sobrenadante claro e incolor após centrifugação, indicando que todas as nanopartículas de ouro formadas in situ foram ligadas ao talco formado in situ.

Exemplo 3

[0046] Este Exemplo usa metasilicato de sódio hidratado e acetato de magnésio como uma fonte de filomineral que forma talco in situ, e uma mistura de ácido cloráurico e ácido cloroplatínico como uma fonte de metal nobre, que forma ouro e platina in situ.

[0047] 42,4 g (0,2 mol) metasilicaro de sódio pentahidrato foi dissolvido em 300 mL de água destilada em um primeiro béquer (A) sob agitação magnética e ultrassom. 103,5 g de acetato de sódio anidro foi adicionado. Em um segundo béquer (B), 32,17 g (0,15 mol) de acetato de magnésio tetrahidrato foi dissolvido em 100 mL de ácido acético 1M sob agitação magnética e ultrassom. 1,90 mL de 10 mg/mL de uma solução tetrahidrato de HAuCl4 e 2,45 mL de 10,25 mg/mL de uma solução hexahidrato de H2PtCl6 foram adicionados ao béquer (B). O conteúdo do béquer (B) foi rapidamente adicionado ao conteúdo do béquer (A) com agitação manual para obter uma suspensão branca. A suspensão aquosa obtida foi tratada em um reator hidrotérmico por 6 h a 300°C sob pressão autógena (85 bar). No final do tratamento hidrotérmico, um gel cinza foi obtido, que foi lavado com água destilada várias vezes.

[0048] O carregamento teórico apresenta-se a 9,48 mg de ouro e 9,48 mg de platina para 18,96 g de talco, correspondente a um carregamento de cerca de 500 ppm para cada de ouro e platina. Exemplo 4

[0049] Este Exemplo usa metasilicato de sódio hidratado e acetato de magnésio como uma fonte de filomineral que forma talco in situ, e uma mistura de ácido cloroplatínico, tetracloropaladato(II) de sódio, e hexachlororodato(III) de amônia como uma fonte de metal nobre, formando platina, paládio e ródio in situ.

[0050] 42,4 g (0,2 mol) de metasilicato de sódio pentahidrato foi dissolvido em 300 mL de água destilada em um primeiro béquer (A)

sob agitação magnética e ultrassom. 103,5 g de acetato de sódio anidro foi adicionado. Em um segundo béquer (B), 32,17 g (0,15 mol) de acetato de magnésio tetrahidrato foi dissolvido em 100 mL de ácido acético 1M sob agitação magnética e ultrassom. 4,90 mL de 10,25 mg/mL de uma solução hexahidrato de H2PtCl6, 5,23 mL de 10 mg/mL de uma solução de Cl4Na2Pd, e 6,55 mL de 10,39 mg/mL de uma solução de RhCl6(NH4)3 foram adicionados ao béquer (B). O conteúdo do béquer (B) foi rapidamente adicionado ao conteúdo do béquer (A) com agitação manual para obter uma suspensão branca. A suspensão aquosa obtida foi tratada em um reator hidrotérmico por 6 h a 300°C sob pressão autógena (85 bar). No final do tratamento hidrotérmico, um gel escuro foi obtido, que foi lavado com água destilada várias vezes.

[0051] O carregamento teórico se apresenta a 18,96 mg de prata, 18,96 mg de paládio, e 18,96 mg de ródio para 18,96 g de talco, correspondente a um carregamento de cerca de 1000 ppm para dada de platina, paládio e ródio. Exemplo 5

[0052] Este Exemplo usa metasilicato de sódio hidratado e acetato de magnésio como uma fonte de filomineral que forma talco in situ, e nanopartículas de ouro como uma fonte de metal nobre.

[0053] 42,4 g (0,2 mol) de metasilicato de sódio pentahidrato foi dissolvido em 300 mL de água destilada em um primeiro ´béquer (A) sob agitação magnética e ultrassom. 103,5 g de acetato de sódio anidro foi adicionado. Em um segundo ´béquer (B), 32,17 g (0,15 mol) de acetato de magnésio tetrahidrato foi dissolvido em 100 mL de ácido acético 1M sob agitação magnética e ultrassom. 80 mL de uma solução de nanopartículas de ouro (0,05 mg/mL) foi adicionado ao béquer (B). Durante a mistura, a solução vermelha de nanopartículas de ouro se transformou instantaneamente em uma solução azul escura/escura. O conteúdo do béquer (B) foi rapidamente adicionado ao conteúdo do béquer (A) com agitação manual para obter uma suspensão. A suspensão aquosa obtida foi tratada em um reator hidrotérmico por 6h a 300°C sob pressão autógena. No final do tratamento hidrotérmico, um gel vermelho foi obtido, que foi lavado com água destilada várias vezes e, em seguida, centrifugado para obter um produto azul-violeta e um sobrenadante claro e incolor.

[0054] O carregamento teórico se apresenta a 4 mg de outro para 18,96 g de talco, correspondendo a um carregamento de cerca de 210 ppm. Exemplo 6

[0055] Este Exemplo usa uma dispersão de talco sintético aquosa como uma fonte de filomineral e ácido cloráurico como uma fonte de metal nobre, formando outro in situ.

[0056] Em um béquer, 43,48 g de dispersão de talco sintético aquosa (correspondente a 2 g de talco seco) foi adicionado a 84 µL de uma solução de trihidrato de HAuCl4 (10 mg/mL). Água destilada foi adicionada até 150 mL. A suspensão foi, em seguida, misturada sob agitação magnética e sonicação. Uma vez que bem dispersa, a mistura foi colocada em um autoclave a 300°C e 86 bars durante 1 hora. No final do tratamento hidrotérmico, uma pasta vermelha foi obtida e centrifugada para recuperar o produto.

[0057] O carregamento teórico se apresenta a 4 mg de ouro para 18,96 g de talco, correspondendo a um carregamento de cerca de 210 ppm. Exemplo 7

[0058] Este exemplo usa talco natural como uma fonte de filomineral e ácido cloráurico como uma fonte de metal nobre, formando ouro in situ.

[0059] Em um béquer, 2 g de talco natural seco (pó branco) foi adicionado a 4 mL de uma solução de trihidrato de HAuCl4 (10 mg/mL). Água destilada foi adicionada até 20 mL. A suspensão foi misturada sob agitação magnética e sonicação. A mistura foi então colocada em um autoclave a 300°C e 86 bars durante 6 horas. No final do tratamento hidrotérmico, uma suspensão vermelha foi obtida e colocada em um forno a 120°C para secar o produto.

[0060] O carregamento teórico se apresenta a 20 mg de outro para 2 g de talco, correspondendo a um carregamento de cerca de 10000 ppm. Exemplo 8:

[0061] Este exemplo usa talco natural como uma fonte de filomineral e ácido cloráurico como uma fonte de metal nobre, formando ouro in situ.

[0062] A preparação é a mesma daquela do exemplo 2. A suspensão aquosa obtida após mistura das fontes de filomineral e ouro não é hidrotermicamente tratada, mas mantida à temperatura ambiente. A suspensão torna-se avermelhada já no dia seguinte, e torna-se mais e mais avermelhada com o tempo, indicando que existe redução de ouro e sintetização de partículas de ouro.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de preparação de uma mistura compreendendo metal nobre e filomineral, caracterizado pelo fato de o método compreender as etapas de (a) provisão de uma fonte de filomineral; (b) provisão de uma fonte de metal nobre; (c) combinação da fonte de filomineral da etapa (a) com a fonte de metal nobre da etapa (b); e (d) opcionalmente, tratamento hidrotérmico da mistura obtida no final da etapa (c).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filomineral é um filomineral não- dilatável.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida fonte de filomineral é selecionada a partir do grupo consistindo de um precursor de filomineral, um filomineral e misturas deste, e no qual a referida fonte de metal nobre é selecionada a partir do grupo consistindo de um composto de metal nobre, um metal nobre em seu estado metálico, e misturas destes.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o filomineral da referida fonte de filomineral é um único filomineral, ou uma mistura de filominerais, e no qual o metal nobre da referida fonte de metal nobre é um único metal nobre, ou uma mistura de metais nobres.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o filomineral da referida fonte de filomineral é selecionado a partir do grupo consistindo de talco, mica, clorito, caolinita, e misturas destes, e no qual o metal nobre da referida fonte de metal nobre é selecionado a partir do grupo consistindo de ouro, paládio, platina, irídio, rutênio, ródio, ou misturas destes.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a referida fonte de filomineral é uma combinação de (i) uma solução aquosa compreendendo um metasilicato solúvel e/ou metagermanato, opcionalmente em combinação com um carboxilato, e (ii) uma solução aquosa compreendendo um sal de metal.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a referida fonte de metal nobre é uma solução aquosa compreendendo um sal de metal nobre solúvel.

8. Método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o referido metasilicato solúvel, e/ou o referido metagermanato solúvel na etapa (a) são selecionados a partir dos respectivos sais de sódio e potássio, ou misturas destes, e/ou no qual o referido carboxilato opcional na etapa (a) é um carboxilato de metal, o metal sendo selecionado de sódio ou potássio, ou misturas destes.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o referido carboxilato opcional na etapa (a) é selecionado de formato, acetato, propionato, butirato, isobutirato, valerato, isovalerato, ou uma mistura destes, e/ou no qual o metal no referido sal de metal solúvel na etapa (a) é um metal divalente selecionado de magnésio, cobalto, zinco, cobre, manganês, ferro, níquel, cromo, ou misturas destes, por exemplo no qual o referido sal de metal solúvel é acetato de magnésio.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o metal nobre no referido sal de metal nobre solúvel na etapa (b) é selecionado de ouro, paládio, platina, irídio, rutênio, ródio, ou misturas destes.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de combinação (c) é efetuada por mistura da referida fonte de metal nobre da etapa (b) com o referido componente (i) da fonte de filomineral da etapa (a) e o referido componente (ii) da fonte de filomineral da etapa (a) em qualquer ordem.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o referido tratamento hidrotérmico da etapa (d) é efetuado por aquecimento à uma temperatura entre 100°C e 600°C por uma duração de 10 minutos a 30 dias, e no qual o aquecimento é alcançado por aquecimento em microondas, por aquecimento de convecção, ou combinações destes.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o produto obtido após a etapa de combinação (c), ou após a etapa de tratamento hidrotérmico (d) é secado, lavado e/ou centrifugado.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o tratamento hidrotérmico opcional é efetuado como um processamento em batelada em um autoclave sob pressão autógena.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o tratamento hidrotérmico opcional é efetuado como um processo contínuo sob uma pressão de 1 MPa ou mais alta.

16. Composição particulada, caracterizada pelo fato de compreender uma combinação de filomineral com metal nobre obtida como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes.

17. Composição particulada de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o filomineral é um filomineral natural ou sintético selecionado de talco, mica, clorito, caolinita, ou misturas destes, e/ou no qual o referido metal nobre é selecionado a partir do grupo consistindo de ouro, paládio, platina, irídio, rutênio, ródio, ou misturas destes.

18. Composição particulada de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que o referido metal nobre é na forma de nanopartículas intimamente ligadas à superfície do filomineral.

19. Composição particulada de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que as referidas nanopartículas de metal nobre apresentam um diâmetro de partícula médio na faixa de 1 nm a 100 nm, e/ou no qual as referidas partículas de filomineral são plaquetas tendo um diâmetro maior na faixa de 10 nm a 1 mm.

20. Uso da composição particulada como definida em qualquer uma das reivindicações 16 a 19, ou do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de ser na produção de catalisadores, cosméticos, farmacêuticos ou enchedores.