Estabilidad mecánica de recubrimientos de zeolitas en soportes monolíticos de cordierita obtenidos por washcoating

J.M. ZAMARO; E.M.LANGE; M.A. ULLA; E.E. MIRÓ

Termas de Rio Hondo

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005

Una de las aplicaciones mas promisorias de las zeolitas es su empleo como catalizador. En este sentido, en muchos casos para lograr un desempeño eficiente en la práctica, se precisa disponerlas en forma estructurada. Una opción es depositar las zeolitas como recubrimientos en estructuras monolíticas preformadas. En ese caso, una propiedad fundamental es la estabilidad mecánica del recubrimiento. En este trabajo se presenta un estudio de la estabilidad mecánica de recubrimientos de zeolitas sobre monolitos de cordierita de canales cuadrados de 62 cel/cm2, obtenidos por washcoating. Se analizaron sistemáticamente diversas variables preparativas entre las que se encuentran: el tipo de zeolita (ZSM5, Mordenita, Ferrierita), el tamaño y caracteristicas de las partículas, el efecto de tratamientos térmicos, el agregado de aditivos (SiO2 coloidal, Al2O3 coloidal), y el espesor del recubrimiento. Para las zeolitas estudiadas se observa una notable influencia en la estabilidad mecánica, del tamaño y distribución de tamaño de partículas de la zeolita, del tipo y cantidad de aditivo agregado y del tratamiento térmico aplicado. Partículas de zeolita de pequeño tamaño y distribución estrecha, agregados de pequeñas cantidades de SiO2 coloidal y crecientes temperaturas de tratamiento del recubrimiento, proporcionan una mayor estabilidad mecánica del washcoat de zeolita. Las muestras se caracterizaron por microscopia óptica, microscopia de barrido electrónico (SEM), porosimetría de Hg (MIP) y análisis de tamaño de partículas. Para evaluar en forma relativa la estabilidad mecánica, se empleó un ensayo acelerado basado en ultrasonido. El objetivo perseguido es identificar la influencia de diversas variables preparativas en la resistencia mecánica e integridad física de recubrimientos de zeolitas con el fin de poder optimizar la preparación de monolitos zeolíticos mediante washcoating.