Jóvenes a la Investigación 2009 - CNyN - UNAM
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Jóvenes a <strong>la</strong> Investigación <strong>2009</strong> 215 de junio – 3 de julio del <strong>2009</strong>SÍNTESIS DE MATERIALES CON POROSIDAD HÍBRIDA:MORDENITA-SILICAZ. Itzel Bedol<strong>la</strong> Valdez 1 , S. Ramírez Solís 1 , Gabriel Alonso Núñez 2 , Vitalii Petranovskii 21 Facultad de Ingeniería Química, UMSNH2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, <strong>UNAM</strong>Las zeolitas son aluminosilicatos hidratados con una estructura simétrica de tetrahedros, estosminerales presentan porosidades entre 0.4-1.3 nm; aprovechando <strong>la</strong>s propiedades que poseenpueden ser empleados en adsorción, catálisis e intercambio iónico [1].En el presente trabajo de investigación se presenta <strong>la</strong> síntesis de materiales de porosidadhíbrida. Se utilizó <strong>la</strong> zeolita tipo mordenita amoniacal, <strong>la</strong> cual fue soportada en sílicemediante el proceso sol-gel; el sílice presenta una porosidad en un intervalo más amplio que<strong>la</strong>s zeolitas. El proceso de síntesis se realizó mediante dos vías, <strong>la</strong>s cuales son descritas acontinuación:a) Se realizó intercambio iónico a <strong>la</strong> mordenita amoniacal, sustituyendo el ión NH 4 + poriones Cu +2 , una vez realizado el intercambio iónico a <strong>la</strong> mordenita esta fue introducida en5,15 y 50% en peso a <strong>la</strong> matriz de sílice mediante el proceso sol-gel.b) Mordenita amoniacal con 5 y 15 % en peso fue introducida en <strong>la</strong> matriz de sílicamediante el proceso sol-gel, finalmente se realizó el intercambio iónico.Los materiales obtenidos mediante <strong>la</strong>s 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 <strong>la</strong>s estructuras de <strong>la</strong> mordenita y<strong>la</strong> sílica no fueron modificadas durante los procesos de síntesis, intercambio iónico ytratamientos térmicos. BET permitió conocer <strong>la</strong> manera en que <strong>la</strong>s propiedades de <strong>la</strong> sílica seven afectadas en presencia de mordenita. La sílica pura con área superficia<strong>la</strong>proximadamente 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 <strong>la</strong> cantidad de mordenita en el sistema. Los análisis realizados por UV-Vismostraron que <strong>la</strong> forma en que es introducido el Cu al sistema influye en sus propiedades dereducción, puesto que además de aparecer el p<strong>la</strong>smón de resonancia del cobre metálico a 560nm perteneciente a partícu<strong>la</strong>s 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 <strong>la</strong> Investigación 2008 y <strong>2009</strong>, 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 <strong>la</strong> <strong>UNAM</strong>Ensenada, BC, México