Arcillas químicamente modificadascaracterización y aplicación como catalizadores en la eliminación de óxidos de nitrógeno

Resumen

En esta Tesis Doctoral se pretende mejorar las propiedades tecnologías de arcillas naturales para aumentar su aplicabilidad. Se parte de caolín y de saponita naturales, que son modificadas mediante activación ácida y básica y pilarización, utilizándose los sólidos resultantes como catalizadores y soportes catalíticos. La activación ácida de metacaolines permite sintenziar sólidos constituidos por sílice amorfa de elevada superficie y porosidad. Para ello, es necesario emplear disoluciones ácidas concentradas, capaces de disolver la capa alumínica de los metacaolines cuando el tratamiento es llevado a cabo a 90ºC durante cortos períodos de tiempo. La modificación de los metacaolines con disoluciones alcalinas a 90ºC produce la disolución de sus capas alumínicas y silícicas, de forma que los componentes resultantes cristalizan tras un período de tiempo determinado dando lugar a la formación de la zeolita F. La intercalación de la saponita con policationes mixtos Al-Fe permite sintetizar sólidos pilareados de elevada superficie específica y microporosidad, con contenidos en hierro cercanos al 9%. La incorporación de mayores contenidos no permite la formación de pilares estables. La saponita pilareada con Al13 es un soporte catalítico excelente para la síntesis de catalizadores soportados. La incorporación de hierro, como fase activa, mediante impregnación permite sintetizar sólidos de elevada superficie específica y porosidad, siendo posible controlar el contenido en hierro final. Las arcillas modificadas mediante la incorporación de hierro son excelentes catalizadores para la rducción catalítica selectiva de óxidos de nitrógeno con propeno en ausencia de oxígeno, alcanzando elevadas conversaciones. Esta reactividad se explica por las propiedades redox que poseen las especies de hierro formadas en las arcillas modificadas, localizadas en las superficie de las partículas laminares o entre lo