SINTESIS Y CARACTERIZACION DE Cu-MCM-41

JOSÉ F. MIRANDA; PABLO M. CUESTA ZAPATA; FRANCISCO ORELLANA; EMANUEL RAMOS; NORBERTO A. BONINI

Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Universidad Nacional de Río Cuarto

Se sintetizó un material de Cu-MCM-41, a partir del método sol-gel, por hidrólisis de tetraetoxisilano (TEOS) en presencia de Cu(CH3COO)2.H2O, empleando cetiltrimetilamonio (CTAB) como agente director de estructura. La remoción del surfactante se realizó por calcinación en aire a 300, 400 y 500ºC. Los resultados obtenidos por adsorción de N2, DRX y SEM, confirmaron la formación de aglomerados de partículas globulares con un arreglo mesoporoso hexagonal altamente ordenado, con SBET = 950 m2g-1, distribución unimodal del diámetro medio de poros (36 Å) y volumen de poro igual 0.95 cm3g-1. Por AA se determinó un contenido de Cu igual al 3% en peso. Los estudios por DRS-UV-Visible muestran una señal a 242 nm correspondiente a la transferencia de carga Si-O-→Cu2+, así como una banda centrada en 763 nm asignada a una transición d-d de Cu2+ en coordinación pseudo-octaédrica. Se estudió por FTIR, sobre pastillas auto soportadas, la evolución de los grupos hidroxilos presentes en el material, a distintas temperaturas de evacuación (10-5 mmHg), así como su exposición superficial; esta última determinada mediante el intercambio Hidrógeno-Deuterio empleando D2O en fase gas. Se observó que la señal a 3740 cm-1, correspondiente al estiramiento O-H de los grupos SiO-H aislados, disminuye en más de un 98% para dar lugar a la aparición a una nueva banda, a 2756 cm-1, consecuencia de la formación de enlaces SiO-D. El análisis por FTIR de Piridina (Py) adsorbida permitió determinar el tipo de sitios ácidos superficialesexistentes. Así, se observó la presencia de Py interactuando a través de uniones puente hidrógeno (PyH) y de Py adsorbida sobre centros de Cu2+, coordinativamente insaturados, con acidez de tipo Lewis (PyL). La evolución de las bandas correspondientes a las distintas especies adsorbidas, con la temperatura de evacuación, permitió hacer una estimación de la fortaleza ácida de los sitios superficiales formados.Se estudió la actividad catalítica del material preparado frente al ciclohexanol en fase gas. Se observó la formación ciclohexeno y de ciclohexanona consecuencia de la presencia simultánea tanto de actividad deshidratante como deshidrogenante. De esta manera, a 290 ºC la velocidad de formación de ciclohexeno fue de 0.57 mol.h-1gCu-1 (Seeno 26%) mientras que la de ciclohexanona fue de 1,63 mol.h-1gCu-1 (Seona 74%).