Preparación de materiales estructurados de naturaleza zeolítica para su aplicación como materiales conductores

Abstract

[ES] Las zeolitas o zeotipos, son materiales microporosos formados por tetraedros TO4 (T= Si, Al, P…), conectados entre sí por átomos de oxígeno compartidos, formando un sistema de poros y cavidades de dimensiones moleculares. Las aplicaciones más importantes de los materiales zeolíticos dependen del tamaño de poro y de la uniformidad de éstos, así como de su composición química. En función de estos factores, las zeolitas se pueden emplear en diversas aplicaciones tales como separación/adsorción de gases, intercambio iónico y, fundamentalmente, catálisis. De entre todas las estructuras cristalinas, en los últimos años las zeolitas de poro pequeño han despertado un gran interés debido su comercialización como catalizadores en procesos de relevancia industrial y medioambiental, tales como el proceso de transformación de metanol a olefinas (MTO) o la reducción catalítica selectiva (RCS) de NOx, donde además estas zeolitas de poro pequeño presentan una elevada estabilidad hidrotermal. Recientemente, se ha descrito la aplicación de materiales híbridos obtenidos a partir de la transformación post-sintética de distintas zeolitas de poro grande y extra-grande con altos contenidos en germanio en aplicaciones electrónicas, donde dichos materiales presentan una alta conductividad eléctrica. No obstante, estos germanosilicatos de poro grande y extra-grande presentan una limitada estabilidad hidrotermal, y la pérdida de la cristalinidad de dichos materiales lleva asociada una aglomeración significativa de las partículas de germanio, limitando las propiedades conductoras de dichos materiales El presente trabajo final de máster en Química Sostenible se centra en la preparación de zeolitas de poro pequeño ricas en Ge, en concreto, aquellas cuya estructura presenta además cavidades grandes, con el objetivo tanto de favorecer la estabilidad de las zeolitas durante los distintos tratamientos post-sintéticos necesarios para general los materiales híbridos, como para evitar el sinterizado de las especies metálicas de germanio. A lo largo de la memoria, se mostrarán distintas metodologías de síntesis de varias zeolitas de poro pequeño (CHA o LTA, entre otras), donde se buscará controlar tanto la composición química como el tamaño de cristal de estas.