Influencia de la temperatura y el tiempo de síntesis sobre la acidez y morfología de una zeolita tipo ZSM-5

Abstract

Aunque las propiedades que confieren el carácter general a una zeolita están bien determinadas, algunas de ellas como la acidez y morfología pueden variar dentro de ciertos límites. Factores tan importantes como la relación Si/Al y la naturaleza del átomo central de los grupos TO4(o del catión que compensa la carga negativa de la red cristalina), pueden ser controlados o modificados a través de la síntesis o por transformaciones posteriores realizadas sobre el material. Se estudiaron muestras de zeolita tipo ZSM-5 sintetizadas a diferentes temperaturas, en presencia de etanol y semillas de crecimiento. Las muestras fueron caracterizadas por Difracción de Rayos X, Microscopia Electrónica de Barrido, Espectroscopia infrarroja y adsorción de piridina. Se estudió la cinética del proceso de cristalización y se reportan y discuten los parámetros cinéticos k (constante de velocidad), n (factor geométrico) y Ea (energía de activación). Se investigó la influencia de la temperatura y del tiempo de tratamiento hidrotermal sobre la morfología y acidez de las muestras. Los resultados evidencian que tanto el mecanismo de transporte iónico en fase líquida como por transformación en fase sólida en el hidrogel (o nucleación superficial) están presentes en este proceso, siendo su predominio relativo función de la temperatura. El predominio de uno u otro mecanismo da lugar a variaciones en las características morfológicas y fisicoquímicas de los cristales.