Síntesis y caracterización de la zeolita zsm-5 modificada con fe y ti

Abstract

En el presente trabajo, las zeolitas ZSM-5 fueron sintetizadas empleando TPA como agente director de estructura, nitrato de aluminio e IPA como precursores de aluminio y condiciones suaves de reacción, 90 °C y presión atmosférica. Adicionalmente, los metales de transición Fe y Ti fueron introducidos en la estructura zeolítica a partir de nitrato de hierro y el complejo Ti-acac, llevando a cabo la cristalización de estos materiales en un autoclave a 170 °C y presión autógena. Por último, los sólidos obtenidos fueron lavados, secados y calcinados a 550 °C. La caracterización de los materiales se realizó utilizando las técnicas XRD, XRF, espectroscopia IR, adsorción de N2, TPD-NH3, FESEM, TPR-H2 y DRS; para determinar la cristalinidad, composición elemental, área específica BET, acidez, morfología, reducibilidad y la naturaleza de las especies activas presentes. Los resultados indican que el empleo de IPA como precursor y la incorporación de metales disminuyen la cristalinidad de los materiales, a condiciones suaves de síntesis. Se observó que las muestras presentan una morfología cúbica, que no es alterada por la presencia de metales. Además, las zeolitas obtenidas poseen sitios ácidos débiles de Brönsted y Lewis, los cuales son modulados por la presencia de metales de transición. Para estos materiales, no se identificaron fases correspondientes a óxidos de Fe y Ti para los materiales modificados por DRX. Sin embargo, por DRS se observaron señales que podrían corresponder a especies extra-red que migran de la estructura durante la calcinación. Finalmente, se realizó un estudio preliminar de la actividad catalítica de algunas muestras para la reacción de pirólisis de llantas usadas, encontrando que el uso de estos materiales, cambia la composición química del aceite pirolítico.