Síntesis y caracterización de zeolitas ZSM-5 preparadas en medio fluoruro empleando distintos agentes orgánicos directores de estructura

Abstract

Este proyecto tiene por objeto la preparación de zeolita ZSM-5 en composición puramente silícea y con distintos contenidos en Al empleando aniones fluoruro como agente movilizante y diferentes cationes orgánicos como agentes directores de estructura (ADE). La zeolita ZSM-5 (MFI) está constituida por un sistema tridimensional de canales constituidos por anillos de 10 tetraedros, conformando aperturas de poro de 5.1 x 5.5 Å y 5.3 x 5.6 Å, discurriendo el primero de ellos en forma zig-zag y el segundo recto. Por tanto, se incluye dentro de las zeolitas de poro medio y tiene gran aplicación en procesos catalíticos. La zeolita ZSM-5 se sintetiza habitualmente en presencia de tetrapropilamonio como ADE, pero es posible obtenerla con una gran variedad de moléculas orgánicas diferentes. Recientemente, se ha descrito que el tamaño y forma del ADE afecta al orden estructural de la ZSM-5 puramente silícea y probablemente también a la concentración de defectos, debido a la interacción del fluoruro incorporado en pequeñas cajas de la estructura con el ADE alojado en los microporos. Por ello, en este trabajo se pretende preparar una serie de zeolitas ZSM-5 en composición pura sílice empleando distintos cationes orgánicos como ADE, tanto en forma de amonio cuaternario, como fosfonio y mezcla de ellos. Asimismo se realizará la síntesis de estos materiales con distintos contenidos en Al. En concreto, el plan de trabajo del proyecto abarca los siguientes apartados: Síntesis de zeolita ZSM-5 en su composición puramente silícea en medio fluoruro, empleando como ADE tetrapropilamonio, tetrapropilfosfonio, tetrabutilamonio, tetrabutilfosfonio, tributilmetilamonio, y mezclas de ellos.

Caracterización de los materiales obtenidos mediante distintas técnicas, tales como difracción de rayos X en polvo, análisis elemental y termogravimético, microscopía electrónica y resonancia magnética nuclear (RMN), entre otras. Especialmente relevante será el estudio por RMN de 19F y 29Si que darán información acerca del orden estrutural de los materiales preparados.

Síntesis de zeolita ZSM-5 con distintas relaciones Si/Al en medio fluoruro, empleando como los ADE mencionados anteriormente.

Caracterización de las zeolitas ZSM-5 con Al empleando las técnicas anteriores y otras adicionales, como análisis químico, espectroscopia infrarroja o RMN de 27Al que darán información acerca de la incorporación del Al en la estuctura

this project¿s goal is to synthesize ZSM-5 zeolite by employing different structure directing agents