Nanomateriales tipoTi-MCM-41, V-MCM-41 y Fe-MCM-41, Síntesis, Caracterización y Aplicaciones

OSCAR A. ANUNZIATA; ANDREA R. BELTRAMONE; LILIANA B. PIERELLA

Termas de Río Hondo, Stgo.del Estero

Congreso; XIV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA y QUÍMICA INORGÁNICA; 2005

Universidad Nacional de Santiago del Estero - Facultad de Agronomía y Agroindustria

Resumen Materiales mesoporosos nano estructurados tales como MCM-41 y MCM-8 (con tamaño de poros entre 20-100 Amstrong y simetría hexagonal y cúbica respectivamente) se utilizan en procesos de síntesis de química fina. Así, la obtención de productos de actividad biológica como Vitamina K3, fragancias como la 1,4-butanodiona, precursor de fibras plásticas como el 1,2-epoxy3,4 buteno, cresoles, etc. pueden realizarse empleando estos materiales cristalinos con Ti, Fe o V como heteroátomo. La incorporación de sitios redox en la red Nanometrica crea catalizadores de oxidación selectiva con óptimas relaciones actividad/selectividad. Además las zeolitas con Ti o V como heteroátomos, catalizan la oxidación selectiva de forma de alcanos, olefinas y aromáticos. En virtud de lo antes mencionado, la evaluación de métodos de síntesis en la preparación de materiales nanoestructurados, su caracterización instrumental, las determinaciones de comportamiento catalítico empleadas para investigar la relación estructura-actividad catalítica son de vital importancia. En función de la experiencia adquirida en la aplicación de métodos matemáticos predictivos acerca de las condiciones óptimas para la síntesis de zeolitas TS-1 (zeolita con Ti como heteroatomo y naturaleza microporosa, fue un punto de partida importante para la aplicación de estos métodos a la síntesis de materiales mesoporosos capaces de transformar sustratos voluminosos como los antes expuestos. Los estudios de XRD, FTIR, BET y SEM ayudan a caracterizar desde el punto de vista estructural a los nanomateriales (regularidad, pureza, tamaño de poros, morfología etc.). Ti-MCM, Fe-MCM y V-MCM se prepararon por sol-gel o síntesis hidrotérmica. Se puedo observar que los catalizadores tipo MCM-41 con Ti, V y Fe como heteroatomo, sintetizados presentan un ordenamiento regular, en función de los datos de XRD, FTIR y XAFS. La evaluación de la actividad catalítica de cada muestra indican que la MCM-41 con V es más activa y selectiva a diacetilo (butter scotch) empleando Metil, etil-cetona como reactante. Sin embargo, la vía de síntesis y los tratamientos post-síntesis fueron adecuados para mejorar la “seudo cristalinidad” o la regularidad estructural de los materiales nanoestructurados