Propiedades estructurales de materiales mesoporosos del tipo MCM-41 modificados con titanio

EIMER, G.A., CHANQUÍA C., GHIONE G.E., FERNÁNDEZ J.D., CRIVELLO M.E., CASUSCELLI S.G. Y HERRERO E.R

La Plata

Congreso; 90a Reunión Nacional de Física; 2005

Asociación Física Argentina

Los materiales mesoporosos del tipo MCM-41, los cuales poseen una estructura altamente ordenada con un arreglo uniforme de mesoporos hexagonales en el rango de 1.6-10 nm, tienen enormes potenciales tanto en el campo de los adsorbentes como de la catálisis. La incorporación de especies metálicas redox en la red mesoporosa les confiere excelentes propiedades para la oxidación selectiva de moléculas voluminosas.  En este trabajo se prepararon materiales Ti-MCM-41 con diferentes niveles de incorporación de Ti por síntesis hidrotérmica directa. Sus propiedades estucturales se determinaron mediante un análisis conjunto de diferentes técnicas instrumentales tales como difracción de rayos X (DRX), espectroscopía ultravioleta visible con reflectancia difusa (UVVis-RD), espectroscopía infraroja con transformada de Fourier (IR-TF) y estudios de adsorción de nitrógeno para determinar área superficial específica, volumen de poros, diámetro y distribución de diámetro de poros. Todos los materiales presentaron una alta regularidad estructural evidenciada en sus patroness de DRX y en las curvas de distribución de tamaño de poros; sin embargo este orden estructural se ve en alguna medida afectado por contenidos de Ti superiores al 1 %. Las áreas superficiales determinadas por el método BET fueron superiores a 1000 m2/g para todas las muestras sintetizadas. Las técnicas UVVis-RD y IR-TF permitieron elucidar el entorno químico alrededor de los sitios Ti. Así, la presencia de una banda a 210 nm en el espectro UVVis-RD, debida a transiciones de transferencia de carga "oxígeno - iones Ti tetraédricos", demostró que las especies Ti(IV) se encuentran en la red principalmente en posiciones tetraédricas aisladas. La ausencia de fase anatasa (TiO2) extra-red fue corroborada por la ausencia de una banda a 330 nm característica de esta fase. Una banda a 960 cm-1 en el espectro IR-TF también pudo ser empleada para confirmar la presencia de sitios Ti tetraédricos en la red.