Novedoso método para preparar materiales nanoporosos compuestos MFI/MCM-41 a partir de caolín venezolano. Efecto de la concentración de NaOH



Título del documento: Novedoso método para preparar materiales nanoporosos compuestos MFI/MCM-41 a partir de caolín venezolano. Efecto de la concentración de NaOH
Revue: Avances en química
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000352551
ISSN: 1856-5301
Autores: 1
1
2
1
1
1
1
1
Instituciones: 1Universidad de Los Andes, Facultad de Ciencias, Mérida. Venezuela
2Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, Centro de Ingeniería III, Los Teques, Miranda. Venezuela
Año:
Volumen: 7
Número: 1
Paginación: 65-75
País: Venezuela
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en español Se sintetizaron materiales nanoporosos tipo MFI, Al-MCM-41 y compuesto MFI/MCM-41, a partir de caolín venezolano y silicato de sodio de producción nacional, empleando TPA y CTAB como agentes directores de estructura. La preparación del material compuesto MFI/MCM-41 se llevó a cabo en dos etapas. En la primera etapa se sintetizó la zeolita tipo MFI, la cual se trató con diferentes concentraciones de NaOH (1 – 4M) y luego en una segunda etapa se llevó a condiciones de síntesis de MCM-41, así se obtuvo el material compuesto. Los sólidos obtenidos se caracterizaron mediante Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), análisis químico por espectroscopia de energía dispersiva de rayos-X (EDX), Microscopia Electrónica de Transmisión (MET), adsorción de N2, Difracción de rayos-X (DRX). Se encontró que en ausencia de tratamiento alcalino coexisten dos fases: la zeolita y el mesoporoso, siendo los cristales de la zeolita los de mayor tamaño. El tratamiento alcalino paulatinamente disuelve la estructura de la zeolita creando mesoporosidad, modificando la morfología característica de la zeolita y reduciendo el tamaño promedio de partícula. El tratamiento con 2 ó 3M de NaOH facilita la disolución de los cristales de la zeolita y el ensamblaje de las unidades de construcción de la zeolita en las paredes del material mesoporoso. La incorporación de las unidades de construcción de la zeolita en las paredes del material mesoporoso está condicionada por las cantidades relativas de material cristalino y material amorfo en el gel de síntesis. El tratamiento con 4M de NaOH conduce exclusivamente a la formación de Al-MCM-41
Resumen en inglés A MFI/MCM-41 composite material, a zeolite type MFI and Al-MCM-41 were synthesized from kaolin, using TPA and CTAB as structure directing agents. The MFI/MCM-41 composite material was synthesized in two steps. In the first, MFI was obtained and then treated with solutions of different NaOH concentrations (1 – 4M), in the second step the reaction mixture was treated under MCM-41 synthesis conditions. The solids obtained were characterized by scanning electron microscopy (SEM), chemical analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), transmission electron microscopy (TEM), adsorption of N2 at 77K, X-ray diffraction (XRD). In the absence of alkaline treatment two phases were observed – zeolite and mesoporous, whereas the zeolite crystals were larger than mesoporous particles. The alkaline treatment dissolved the zeolite structure creating mesoporosity, modifying the characteristic zeolite morphology and reducing its crystal domains. The treatment with 2 or 3M NaOH eases zeolite dissolution and leads to assemble of the zeolite building units around the surfactant and into the mesoporous walls. The incorporation of the zeolite building units into the mesoporous walls is governed by the relative quantities of crystalline and amorphous materials in the synthesis gel. The treatment with 4M NaOH led exclusively to the formation of Al-MCM-41
Disciplinas: Química
Palabras clave: Química inorgánica,
Nanoporosidad,
Caolín,
Hidróxido de sodio,
Venezuela,
Zeolitas,
Material mesoporoso
Keyword: Chemistry,
Inorganic chemistry,
Nanoporosity,
Kaolin,
Sodium hydroxide,
Venezuela,
Zeolites,
Mesoporous material
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)