Microcalorimetría de adsorción a 77 K para estudiar la interacción de grupos superficiales de una sílice mesoporosa con el momento cuadrupolar del nitrógeno

J. VILLARROEL ROCHA; N. CHANUT; A. AMAR; C. VALENTINUZZI; G. A. MONTI; K. SAPAG; P. LLEWELLYN; J. ROUQUEROL

Cartagena

Congreso; IBA-2 Congreso Iberoamericano de Adsorción; 2015

Universidad de los Andes

La técnica experimental que comúnmente se utiliza para realizar la caracterización textural de sólidos, considerada como estándar, es la adsorción-desorción de N2 a 77 K. A pesar de ello, diversos investigadores señalan que el momento cuadrupolar permanente de la molécula de N2 presenta interacciones específicas con grupos superficiales presentes en ciertos sólidos, causando un efecto de orientación preferencial a la molécula de N2 adsorbida, lo que influiría en las características textuales obtenidas. Sin embargo, esta hipótesis fue basada en resultados indirectos mediante la adsorción de diferentes gases sobre distintos tipos de superficies.En base a lo planteado y tratando de buscar evidencia directa de la influencia de los grupos superficiales en la adsorción de N2 a 77 K, se plantea el presente trabajo. Para ello, se sintetizó una serie de materiales mesoporosos de sílice con diferentes cantidades de grupos silanol superficiales. La presencia de estos grupos en distintas cantidades fue corroborada por Resonancia Magnética Nuclear en Estado Sólido y por Calorimetria Diferencial de Barrido, en atmósfera de CO2, ya que esta última molécula tiene un mayor momento cuadrupolar comparado con el nitrógeno. Finalmente, a fin de obtener una medida directa de la energía de interacción del N2 con la superficie de sílice de estos materiales, se realizaron estudios de microcalorimetría de adsorción de N2 a 77 K, encontrándose que esta interacción presenta una relación directa con la cantidad de grupos silanol superficiales presentes en los materiales de sílice sintetizados