Jóvenes a la Investigación 2009 - CNyN - UNAM

Jóvenes a la Investigación 2009 215 de junio – 3 de julio del 2009SÍNTESIS DE MATERIALES CON POROSIDAD HÍBRIDA:MORDENITA-SILICAZ. Itzel Bedolla Valdez 1 , S. Ramírez Solís 1 , Gabriel Alonso Núñez 2 , Vitalii Petranovskii 21 Facultad de Ingeniería Química, UMSNH2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAMLas zeolitas son aluminosilicatos hidratados con una estructura simétrica de tetrahedros, estosminerales presentan porosidades entre 0.4-1.3 nm; aprovechando las propiedades que poseenpueden ser empleados en adsorción, catálisis e intercambio iónico [1].En el presente trabajo de investigación se presenta la síntesis de materiales de porosidadhíbrida. Se utilizó la zeolita tipo mordenita amoniacal, la cual fue soportada en sílicemediante el proceso sol-gel; el sílice presenta una porosidad en un intervalo más amplio quelas zeolitas. El proceso de síntesis se realizó mediante dos vías, las cuales son descritas acontinuación:a) Se realizó intercambio iónico a la mordenita amoniacal, sustituyendo el ión NH 4 + poriones Cu +2 , una vez realizado el intercambio iónico a la mordenita esta fue introducida en5,15 y 50% en peso a la matriz de sílice mediante el proceso sol-gel.b) Mordenita amoniacal con 5 y 15 % en peso fue introducida en la matriz de sílicamediante el proceso sol-gel, finalmente se realizó el intercambio iónico.Los materiales obtenidos mediante las dos vías fueron sometidos a tratamientos térmicos enflujo de hidrógeno de 150-650 °C, en incrementos de 100 °C. Las muestras fueroncaracterizadas por Difracción de Rayos X, Microscopía electrónica de Barrido, UV-Vis ymedición de área superficial por BET.Mediante EDS se encontró que el contenido de cobre que poseen los materiales sintetizadosestá por debajo de 1%. Los patrones de DRX mostraron que las estructuras de la mordenita yla sílica no fueron modificadas durante los procesos de síntesis, intercambio iónico ytratamientos térmicos. BET permitió conocer la manera en que las propiedades de la sílica seven afectadas en presencia de mordenita. La sílica pura con área superficialaproximadamente de 200 m 2 /g es estable térmicamente aproximadamente hasta 450 °C. Lapresencia de mordenita genera una estabilidad térmica del sistema a 650 °C, observándoseun incremento del área superficial alrededor de 350 m 2 /g; el área de los materiales crece alincrementarse la cantidad de mordenita en el sistema. Los análisis realizados por UV-Vismostraron que la forma en que es introducido el Cu al sistema influye en sus propiedades dereducción, puesto que además de aparecer el plasmón de resonancia del cobre metálico a 560nm perteneciente a partículas de Cu entre 1 y 5 nm, en el intervalo de UV aparece evidenciade formación de cúmulos con tamaños inferiores a 1 nm.AgradecimientosTrabajo apoyado por Proyecto 01 Impulsa, Jóvenes a la Investigación 2008 y 2009, Proyecto PAPIMEPE104005 y Proyecto PAPIME PE100409, respectivamente.Bibliografía[1] Olguín Gutiérrez Teresa, Zeolitas características y propiedades, México D. F., 2002Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México