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Intercalación de una Montmorillonita con especies poliméricas Al-Fe, asistida con ultrasonido

Galeano, Luis-Alejandro Y Cárdenas, Viviana Y Rosero, Milton Y Taborda, Gonzalo (2010) Intercalación de una Montmorillonita con especies poliméricas Al-Fe, asistida con ultrasonido. In: Conference: XXIX Congreso Latinoamericano de Química – CLAQ, 27 de septiembre, 2010, Cartagena- Colombia.

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URL Oficial: https://www.researchgate.net/publication/251231703...

Resumen

Introducción. Se ha encontrado que la aplicación comercial de arcillas pilarizadas como catalizadores se ha dificultado principalmente por su prolongado tiempo de preparación. Sin embargo, se encuentran reportadas varias técnicas para modificar arcillas por incorporación de polihidroxocationes modificando la naturaleza del medio de suspensión [1], asistida por radiación microondas [2] o ultrasonido [3], entre otras. Esta última al parecer facilita la difusión del polihidroxocatión dentro del espacio interlaminar de la arcilla disminuyendo así el tiempo de intercalación [4]. En el presente trabajo se estudia el efecto de aplicar ultrasonido (US) en el paso de intercalación de una montmorillonita colombiana con una solución oligomérica hidrolizada de Al-Fe. Se evaluaron simultáneamente tres factores experimentales: naturaleza del medio de suspensión, concentración de suspensión arcillosa y tiempo de tratamiento con US, aplicando para ello un diseño factorial 23. Metodología. Se partió de una montmorillonita cálcica suministrada por Bentocol S.A., previamente purificada por sedimentación. Por difracción de rayos X (DRX) se verificó muy bajo grado de impureza con cuarzo. La solución pilarizante de Al-Fe (OH/(Al+Fe)=1,6; relación atómica nominal de Fe = 2,0%) se preparó por hidrólisis lenta bajo reflujo. La solución polihidroxocatiónica Al-Fe fue mezclada con suspensiones de arcilla al 2, 25 o 50% en agua, etanol o acetona. La mezcla fue inmediatamente puesta en el baño de ultrasonido a 313 K (Ultrasons, 1200 W, 50/60 Hz) por 10, 20 o 30 min. El producto se dejó reposar por 6h, se lavó por diálisis hasta fin de cloruros y se secó a 333 K. El material intercalado se calcinó al aire a 673 K por 2h. Los sólidos calcinados fueron analizados por difracción de rayos X en polvo, mientras los intercalados en placa orientada para hacer seguimiento al espaciado basal. Resultados y discusión. Los factores estudiados fueron optimizados empleando la metodología de superficies de respuesta. Los patrones de DRX muestran que el empleo de ultrasonido lleva a materiales intercalados en mayor proporción y con mayor grado de homogeneidad de los pilares, principalmente para tiempos cortos de tratamiento. A alta concentración de suspensión (25% o 50%) se encontró un tiempo óptimo de 20 minutos de tratamiento, pues a tiempos más prolongados de tratamiento la arcilla comienza a experimentar delaminación. Conclusiones. La optimización de las condiciones de intercalación de la montmorillonita del Valle del Cauca con policationes Al-Fe asistida con US, permite la obtención de sólidos intercalados con características comparables a los preparados por el método convencional, en periodos de intercalación mucho más cortos. Bibliografía. 1. Mohino F., Martin A.B., Salerno P., Bahamonde A., Mendioroz S. (2005) High surface area monoliths based on pillared clay materials as carriers for catalytic processes. App. Clay Science 29, 125– 136 2. Gyftopoulou M.E., Millan M., Bridgwater A.V., Dugwell D., Kandiyoti R., Hriljac J.A. Pillared clays as catalysts for hydrocracking of heavy liquid fuels, (2005) App. Catal. A: General 282 205–214 3. Olaya, G. Blanco, S. Bernal, S. Moreno, R. Molina (2009). Synthesis of pillared clays with Al–Fe and Al–Fe–Ce starting from concentrated suspensions of clay using microwaves or ultrasound, and their catalytic activity in the phenol oxidation reaction. App. Catal. B: Environ. 93, 56-65. 4. Katdare S., Ramaswamy V., Ramaswamy A. (2000). Factors affecting the preparation of alumina pillared montmorillonite employing ultrasonics, Micropor. Mesopor. Mater, 37, 329-336. Agradecimientos. Los autores agradecen la financiación de este trabajo a EMPOPASTO S.A, E.S.P, VIP Ucaldas y Colciencias (1127-489-25606).

Tipo de Elemento: Conferencia o Taller artículo (Poster)
Asunto: Q Ciencias > QD Chemistry
Division: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales > Programa de Química > Productividad
Depósito de Usuario: PhD Luis Alejandro Galeano
Fecha Deposito: 07 May 2018 17:48
Ultima Modificación: 07 May 2018 17:48
URI: http://sired.udenar.edu.co/id/eprint/4503

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