Novedoso método para preparar materiales nanoporosos compuestos MFI/MCM-41 a partir de caolín venezolano. Efecto de la concentración de NaOH

Abstract

Se sintetizaron materiales nanoporosos tipo MFI, Al-MCM-41 y compuesto MFI/MCM-41, a partir de caolín venezolano y silicato de sodio de producción nacional, empleando TPA y CTAB como agentes directores de estructura. La preparación del material compuesto MFI/MCM-41 se llevó a cabo en dos etapas. En la primera etapa se sintetizó la zeolita tipo MFI, la cual se trató con diferentes concentraciones de NaOH (1 – 4M) y luego en una segunda etapa se llevó a condiciones de síntesis de MCM-41, así se obtuvo el material compuesto. Los sólidos obtenidos se caracterizaron mediante Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), análisis químico por espectroscopia de energía dispersiva de rayos-X (EDX), Microscopia Electrónica de Transmisión (MET), adsorción de N2, Difracción de rayos-X (DRX). Se encontró que en ausencia de tratamiento alcalino coexisten dos fases: la zeolita y el mesoporoso, siendo los cristales de la zeolita los de mayor tamaño. El tratamiento alcalino paulatinamente disuelve la estructura de la zeolita creando mesoporosidad, modificando la morfología característica de la zeolita y reduciendo el tamaño promedio de partícula. El tratamiento con 2 ó 3M de NaOH facilita la disolución de los cristales de la zeolita y el ensamblaje de las unidades de construcción de la zeolita en las paredes del material mesoporoso. La incorporación de las unidades de construcción de la zeolita en las paredes del material mesoporoso está condicionada por las cantidades relativas de material cristalino y material amorfo en el gel de síntesis. El tratamiento con 4M de NaOH conduce exclusivamente a la formación de Al-MCM-41.