Materiales híbridos zeolítico- mesoporosossíntesis, caracterización y aplicaciones catalíticas

Résumé

Las zeolitas constituyen un grupo de materiales microporosos utilizadas como catalizadores de numerosas reacciones químicas de interés industrial. Sin embargo, debido a las limitaciones de su tamaño de poro, el acceso a estas ceolitas está restringido a moléculas con un diámetro hasta 8 A. Los materiales mesoporoso amorfos, como el MCM-41, poseen una elevada superficie específica y un sistema de poros unidimensionales, y un tamaño de poro bien definido, en el rango de 20 - 100 A, por lo que son catalizadores de interés para la conversión de moléculas voluminosas. No obstante, comprados con los zeolitas cristalinas, estos materiales mesoporosos tienen menor acidez y estabilidad hidrotérmica, lo que puede limitar su aplicación en este tipo de reacciones. Se podría esperar mejoras de las propiedades físico - químicas si obtenemos materiales mesoporosos en los que las paredes de los poros fuesen cristalinas, en vez e amorfas. De este modo el presente trabajo se plantea el desarrollo de un método de síntesis de materiales híbridos zeolítico - mesoporoso basado en el ensamblaje de precursores zeolíticos alrededor de micelas de Bromuro de Centiltrimetilamonio (CTAB), surfactante empleado en la obtención de estructuras mesoporosas de tipo MCM-41. El programa de trabajo desarrollado comenzó con la síntesis y caracterización de materiales híbridos zeolítico- mesoporosos a partir de precursores de zeolita ZSM-5, estudiando la influencia de diferentes variables de síntesis. Concluida su caracterización se abordó en estudio del comportamiento catalítico de los mismos en dos tipos de reacciones de catálisis ácida: acilación de Friedel- Crafts de compuestos aromáticos y craqueo catañítico de polietileno de alta densidad. La siguiente etapa de la investigación consistió en realizar un estudio de la síntesis de materiales híbridos zeolítico - mesoporoso a partir de precursores de zeoltia TS- I. En una etapa final de la investigación se ha