ESTUDIO DE LA SUSTITUCIÓN ISOMÓRFICA DE GE EN ZEOLITAS POR RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR DE SÓLIDOS

Autor: VIDAL MOYA JOSE ALEJANDRO
Año: 2003
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA
Centro de realización: INSTITUTO DE TECNOLGOÍA QUÍMICA (UPV-CSIC)
Centro de lectura: INSTITUTO DE TECNOLOGÍA QUÍMICA
Director: BLASCO LANZUELA TERESA
Tribunal: FORNÉS SEGUÍ VICENTE , GARCÍA GOMEZ HERMENEGILDO , ALBA CARRAZA M. DOLORES , PALOMARES GIMENO ANTONIO EDUARDO , REY GARCÍA FERNANDO
Resumen de la tesis

El fin último de la investigación en la síntesis de nuevas zeolitas es la obtención de materiales con la topología adecuada para una aplicación específica. Además del agente orgánico director de la estructura, es posible dirigir la síntesis de zeolitas mediante la incorporación otros átomos distintos del Si, que formen ángulos promedio T-O-T diferentes. En este sentido, se ha observado que los ángulos T-O-T en germanatos son más cerrados que en silicatos, y muy próximos a los de las cajitas formadas por dobles anillos de cuatrom iembros (D4R) en zeolitas. De hecho, la adición de Ge al gel de síntesis de zeolitas que contienen estas unidades, acorta los tiempos de cristalización. Estas consideraciones llevan a pesar que los átomos de Ge deben a incorporarse a las posiciones cristalográficas que forman los D4R. En esta tesis doctoral se ha estudiado la distribución de Ge en la red de una serie de zeolitas, ITQ-7, ITQ-17, ITQ-21, ITQ-13 y octadecasil, que contienen D4R. La síntesis de estos materiales se ha realizado en presencia de iones fluoruro que se incorporan a los D4R de la zeolita, favoreciendo su formación y compensando la carga positiva del agente orgánico. El objetivo final de este trabjo de investigación es discernir si, efectivamente, el Ge ocupa preferentemente las posiciones cristalográficas que están formando los D4R. Para ello hemos utilizado, fundamentalmente, la resonancia magnética nuclear (RMN) de 29Si y de 19F. Este último núcleo actúa como una sonda local que permite determinar la composición, es decir, el número de átomos de Si y Ge, que forman los D4R donde se aloja. Los resultados obtenidos indican que el Ge se incorpora a los D4R, estando favorecida la formación de cajas con determinadas composiciones. De esta manera, a bajos contenidos en Ge, se han identificado D4R que contienen uno o tres (cuatro) átomos de Ge, además del que sólo contiene tetraedros de SiO4/2, observándose además que, excepto en el octadecasil, el Ge se incorpora preferentemente a los D4R. Cuando aumenta el contenido del heteroátomo en la red, para valores superiores a tres o cuatro átomos de Ge por cada D4R, se ocupan otras posiciones cristalográficas. Los resultados obtenidos en el estudio del proceso de cristalización de las zeolitas ITQ-7, ITQ-21 e ITQ-13 sugiere que los D4R con Ge se forman en las primeras etapas de cristalización.