Preparación, caracterización y aplicaciones de sistemas formados por interacción de oxo y polioxometalatos con hidróxidos laminares y óxidos

Resumen

En este trabajo se describe la heterogeneización de algunos oxo- y polioxo-metalatos, inmovilizándolos en diferentes matrices de naturaleza inorgánica, con el objetivo, no solo solucionar los problemas asociados con la catálisis homogénea en términos de reciclado y reutilización de los catalizadores, sino además conseguir un incremento de la superficie específica de dichos compuestos, lo que se traduce en una mejora de sus propiedades catalíticas. Además, las fuertes interacciones entre los compuestos inmovilizados y los soportes impiden la liberación de los POMs en los procesos llevados a cabo en fase líquida, o su migración cuando son utilizados en procesos a altas temperaturas en fase gaseosa. Las especies seleccionadas para su inmovilización han sido: cromato, isopolioxometalatos (de Mo, W, Nb o WNb) y heteropolioxometalatos (con P-Mo y P-W), y los soportes: LDHs con diferentes metales en las láminas tipo brucita (MgAl, ZnAl o NiAl), MCM-41 o TiO2 (Millenium). La naturaleza de las diferentes fases formadas, su morfología, propiedades texturales, ácido-base y red-ox de los materiales sintetizados, así como la de los sólidos obtenidos tras su calcinación, han sido estudiadas mediante numerosas técnicas de caracterización fisico-químicas (PXRD, TEM, SEM, TPR, FT-IR, UV-Vis, RAMAN, TG, DTA, Adsorción-desorción de N2 a 77 K, espectroscopia FT-IR de la adsorción de Piridina y Bate). Los resultados han sido correlacionados con los obtenidos en diferentes reacciones test como: la oxidación de 2-propanol y 2-butanol (fase gaseosa), epoxidación de cicloalquenos en fase líquida (ciclohexeno, cicloocteno, norbornadieno y benzonorbornadieno), fotooxidación de 2-propanol (fase gaseosa), fotodegradación de 4-nitrofenol (fase liquida). Además, aprovechando las capacidades de adsorción e intercambio de los materiales tipo hidrotalcita, se ha llevado a cabo un estudio sobre la adsorción de Cr(VI), evaluando diferentes adsorbentes y distintas condiciones de agitación. Los datos experimentales de las isotermas de adsorción han sido ajustados al modelo teórico de Langmuir.