Obtención de zeolitas utilizando líquidos iónicos como agentes directores de estructura

• Autores: José María Martínez Blanes
• Directores de la Tesis: José Antonio Odriozola Gordon (dir. tes.), Svetlana Ivanova (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2015
• Idioma: español
• Número de páginas: 304
• Tribunal Calificador de la Tesis: Mario Montes Ramírez (presid.), María Isabel Domínguez Leal (secret.), Concepción Real Perez (voc.), Vicente Cortés Corberán (voc.), María Pérez Cadenas (voc.)
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
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• Resumen

  • Hace décadas ya que el mundo científico viene centrando su atención en torno a un grupo de aluminosilicatos cristalinos conocidos con el nombre genérico de zeolitas. Prueba de ello lo constituye el gran número de artículos, patentes y libros que sobre estos materiales se escriben anualmente y que estudian diversos aspectos, tales como su síntesis, estructura y aplicaciones.

    Recientemente, los líquidos iónicos han sido objeto de interés en el campo de la síntesis inorgánica, no sólo por ser excelentes disolventes moleculares (debido a su carácter iónico único y una despreciable presión de vapor), sino porque también pueden actuar como plantillas gracias a la formación de un sistema de enlaces de hidrógeno en estado líquido.

    En este trabajo se han llevado a cabo la síntesis y caracterización de un conjunto de materiales zeolíticos de alto contenido en silicio utilizando como agentes directores de estructura diferentes líquidos iónicos constituidos por cationes orgánicos aromáticos basados en anillos imidazolio cargados.

    Para conseguir un mayor conocimiento de los factores que entran en juego a la hora de que se obtenga una estructura zeolítica determinada se diseñaron y sintetizaron una serie de cationes orgánicos aromáticos tipo imidazolio variando sistemáticamente la forma, tamaño y flexibilidad conformacional. En este sentido, se modificaron parámetros tales como la naturaleza de las cadenas alquílicas sustituyentes del catión y la naturaleza de los aniones.

    De forma simultánea a las diferentes síntesis de los diferentes materiales obtenidos, se llevaron a cabo una serie de estudios teóricos utilizando para ello cálculos mecanocuánticos. Con ellos se pretende arrojar luz sobre dos aspectos fundamentales. El primero de ellos trata de averiguar cómo se encuentra el líquido iónico en el medio de síntesis justo antes de que dé comienzo la formación de la zeolita propiamente dicha. El segundo pretende llegar a comprender de qué modo interactúa el líquido iónico con el esqueleto zeolítico ya formado y así poder dilucidar como se encuentra confinado el catión orgánico en nuestro material híbrido resultante.

    Adicionalmente se discute el papel que desempeñan otros factores tales como la fuente de silicio, los tiempos y temperaturas de los diferentes procesos de síntesis, agitación etc. Reseñar que los primeros ensayos catalíticos realizados muestran resultados prometedores.