SINTESIS Y CARACTERIZACION DE ZEOLITAS MEL Y FAU DOPADAS CON METALES DE TRANSICION PARA SU APLICACIÓN A LA QUIMICA FINA BAJO IRRADIACION MICROONDAS

FEDERICO AZZOLINA JURY, LIONEL ESTEL, ISABELLE POLAERT, LILIANA PIERELLA

Buenos Aires

Jornada; 2as Jornadas del Programa de Ingenieria de Procesos y Productos; 2011

UTN

El trabajo tiene como objetivo la obtención de zeolitas dopadas con metales de transición para su aplicación a la síntesis de compuestos químicos bajo microondas. Se modificaron zeolitas microporosas de poro medio (MEL) y grande (FAU) con metales de transición. Su estructura cristalina se verificó mediante XRD. Mediante el método BET se determinó la superficie específica de cada zeolita. Posteriormente, con el uso de un método de reflexión, se midieron las propiedades dieléctricas de las zeolitas compactadas a temperatura ambiente, en un rango de frecuencias desde 0,5 GHz a 20 GHz, con el fin de anticipar el comportamiento dieléctrico de las zeolitas bajo microondas. Luego, se determinaron los perfiles de temperatura de estos lechos zeolíticos compactados mediante su calentamiento bajo irradiación microondas, verificando de este modo las propiedades dieléctricas obtenidas con anterioridad. A partir de las mediciones dieléctricas, se interpretaron los diferentes fenómenos de calentamiento presentes en los lechos de zeolitas, mediante el uso del modelo de Debye modificado. Se cuantificaron el número de sitios ácidos de Lewis y Brönsted, así como también su fuerza ácida, mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier de zeolitas, luego de los procesos de adsorción y desorción de piridina. Finalmente, se evaluó la actividad catalítica de ciertas zeolitas en la oxidación parcial de estireno para la obtención de benzaldehído, en un sistema batch bajo calentamiento clásico y dieléctrico. Se concluye que la naturaleza y contenido de catión, además de la estructura zeolítica, son de gran importancia en los mecanismos involucrados. La performance catalítica de este tipo de catalizadores se ve incrementada con el número de sitios ácidos de Lewis presentes en su estructura. El uso de microondas provoca un incremento en la producción de benzaldehído, respecto del calentamiento convencional, disminuyendo los tiempos de reacción y  favorece la economía de energía.