Informe de investigador

Informe científico de investigador: Basaldella, Elena Isabel (2014-2016)

Resumen

Se trabajó en el área de síntesis, caracterización y usos de materiales zeolíticos, sílices mesoporosas e hidrotalcitas. Estos sólidos han encontrado diversas aplicaciones en la catálisis heterogénea, adsorción e intercambio iónico. La aptitud para estos procesos mencionados se relaciona no sólo con la estructura cristalina y los sitios ácidos sino también con el tamaño de poro, la superficie específica y el tamaño de partícula. Todos estos parámetros fueron estudiados con el objeto de poder controlarlos. La utilidad de estos materiales es de importancia fundamental ya que son potenciales catalizadores heterogéneos para una amplia variedad de reacciones que involucran moléculas orgánicas voluminosas. Por lo tanto hemos desarrollado en este período algunas variaciones de síntesis de la sílice porosa SBA-15 para lograr características fisicoquímicas apropiadas para utilizarla en liberación controlada de moléculas orgánicas voluminosas como fármacos y biocidas. En cuanto a las hidrotalcitas, hemos comenzado los estudios para lograr metodologías de síntesis de materiales laminares apropiados para la conversión de aceite de girasol en biodiesel. También se estudió la posibilidad de obtener zeolitas a partir de materiales de desecho.En las experiencias, además de las materias primas convencionales, se utilizó como fuente de sílice dos residuos provenientes de la industria de generación de energía: a) Catalizador agotado generado por una unidad comercial de FCC situada en la localidad de Ensenada, Buenos Aires, Argentina. Este catalizador agotado resultó apto para la obtención de un producto zeolítico de interés industrial enriquecido mayoritariamente en zeolita Na-A. b) Cenizas volantes provenientes de una Central Termoeléctrica situada en San Nicolás, Buenos Aires, Argentina. El mencionado residuo también fue empleado con éxito en la obtención de sólidos con estructura LTA. En ambos casos, se optimizó la reacción de zeolitización utilizando como variables la relación en peso solución de activación/residuo y el tiempo de reacción. También se analizó la influencia de diversos tratamientos previos a la síntesis. Se logró la conversión de los residuos de naturaleza alúmino-silícea en materiales de apreciable contenido de fases zeolíticas. La calcinación en presencia de carbonato de sodio como pretratamiento de activación posibilitó la formación de zeolita NaA como componente mayoritario. Paralelamente, se llevaron a cabo estudios de la evolución de las fases cristalinas. Se logró establecer, mediante el uso de diferentes técnicas de caracterización fisicoquímica, el reordenamiento estructural que conduce a la formación de cristales LTA, detectándose como fases intermedias compuestos polimorfos de NaAlSiO4, tales como low carnegieite, nefelina, aluminosilicatos cristalinos y una fracción amorfa enriquecida en silicio.

Palabras clave
materiales zeolíticos
sílices mesoporosas
hidrotalcitas
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