Materiales inorgánicos micro- y nano-heteroestructurados basados en sepiolita

Resumen

esta Tesis Doctoral plantea como objetivo fundamental el desarrollo de nuevos materiales micro- y nano-estructurados de naturaleza puramente inorgánica preparados mediante ensamblaje de la arcilla microfibrosa sepiolita con micro- y nano-partículas de diversos sólidos inorgánicos utilizando varias estrategias: ¿ 1ª Estrategia: Tomando como base estudios previos anteriormente realizados en el Grupo de Trabajo sobre modificación de arcillas mediante incorporación de precursores de sílice (Letaïef y Ruiz-Hitzky, 2003; Letaïef y col., 2006) y de dióxido de titanio (Aranda y col., 2008) se pretende introducir un procedimiento novedoso en el que se modifique químicamente la superficie de la arcilla fibrosa sepiolita por tratamiento con diferentes alcóxidos de silicio para lograr una impregnación homogénea de sílice amorfa sobre las fibras de sepiolita. ¿ 2ª Estrategia: Generación de sílice cristalina homogéneamente distribuida sobre las fibras de sepiolita para lograr una impregnación uniforme de dichas fibras. Se ensayará la formación de varios silicatos del tipo de los zeotipos puramente silícicos vía hidrotermal en presencia de sepiolita. Los zeotipos a estudiar serán la zeolita ZSM-5 (código estructural MFI, siguiendo el método descrito por Argauer y Landolt, 1972) y la zeolita A (código estructural LTA, aplicando el método descrito por Milton, 1959). Ambas zeolitas, poseen gran interés industrial. ¿ 3ª Estrategia: Utilizando las aproximaciones desarrolladas en el Grupo de Trabajo para la formación de materiales sílice/montmorillonita (Letaïef y Ruiz-Hitzky, 2003; Letaïef y col., 2006) y sílice/sepiolita se pretende preparar nuevos materiales heteroestructurados mediante ensamblado de silicatos laminares (montmorillonita o vermiculita) con la arcilla fibrosa, sepiolita incorporando sílice para lograr el ensamblado entre ambos tipos de silicatos. ¿ 4ª Estrategia: Generación de nuevos materiales ensamblados heteroestructurados mediante la combinación de la sepiolita con hidróxidos dobles laminares (HDL) micro- o nano-cristalinos con diferentes pares metálicos en proporciones HDL:sepiolita diferentes. 5ª Estrategia: Estudio de propiedades de posible interés aplicativo de los diferentes materiales generados. Por ejemplo, en el recubrimiento de sílice sobre las fibras de sepiolita y en el ensamblado de filosilicatos con sepiolita los materiales resultantes serán investigados como un nuevo tipo de cargas para el reforzamiento de matrices poliméricas tipo epoxi. En el caso de los materiales generados por ensamblaje de zeolitas o HDL con sepiolita, se evaluarán las propiedades de adsorción eligiendo como moléculas modelos diversos colorantes como Rojo Congo y Azul de Metileno.