Hidrotalcitas con metales de transición como precursores de óxidos mixtos

Résumé

Los hidróxidos dobles laminares o LDH son los únicos compuestos que existen en la naturaleza con láminas cargadas positivamente y aniones en el espacio interlaminar. Pueden considerarse materiales complementarios de las arcillas cationícas por lo que a veces también se les denomina arcillas aniónicas. La hidrotalcita es uno de los LDH más estudiados. Su estructura consiste en láminas de brucita, Mg(OH)2, en los que algunos cationes Mg(II) han sido sustituidos por AI(III), ubicándose aniones carbonato en la región interlaminar para compensar el exceso de carga positiva de las láminas. Una caractarística importante de estos materiales es que pueden prepararse prácticamente con una gran variedad de cationes M(II) y M(III) y de aniones. Las aplicaciones de los compuestos tipo hidrotalcita son muy numerosas destacando su uso como catalizadores o precursores de catalizadores en diferentes reacciones. La preparación de óxidos metálicos por calcinación de compuestos tipo hidrotalcita, conduce a mezclas muy íntimas de los óxidos componentes, lo que mejora sensiblemente las propiedades del catalizador. El objetivo de esta Tesis es la síntesis y caracterización de nuevos sistemas tipo hidrotalcita con metales de transición, y que posteriormente puedan ser usados como catalizadores o pecursores de catalizadores. Se trata de preparar compuestos en los que un metal de transición esté situado bien en la lámina o en la interlámina, y comparar las fases formadas tras la calcinación, que determinarán sus propiedades como catalizadores. Se han preparado sistemas con estructura tipo hidrotalcita con Zn2+ y Al3+ en la lámina y un tercer metal de transición, Cr, Fe o V. Este metal se ha introducido en la lámina, en forma de catión trivalente sustituyendo al Al3+ en distintas proporciones, o bien en la interlámina en forma de anión, en cuyo caso los estados de oxidación han sido Cr6+, Fe2+ y Fe3+ y V5+. Se ha preparado un