Síntesis y aplicación de titanosilicatos y estañosilicatos laminares y deslaminados

Resum

El objetivo principal de esta Tesis es la deslaminación del titanosilicato microporoso laminar JDF-L1 y el estudio de las nuevas propiedades que aportaría tal proceso. Posteriormente y tomando de base las condiciones de síntesis del JDF-L1 se ha buscado la obtención de estañosilicatos laminares análogos al JDF-L1. Para la síntesis de JDF-L1 se parte del trabajo realizado anteriormente en el grupo en el que se empleaba una reacción de síntesis hidrotermal a 230 ºC durante 4 d. En la optimización de la síntesis, el objetivo ha sido la disminución del tamaño de cristal manteniendo la pureza del titanosilicato obtenido. Posteriormente, las nuevas condiciones de síntesis se modificarán para sintetizar un estañosilicato laminar análogo al JDF-L1 denominado UZAR-S3. Una vez obtenidos los materiales laminares JDF-L1 y UZAR-S3, el siguiente paso es el estudio del proceso de hinchamiento, consistente en un intercambio iónico para obtener un aumento del espaciado basal. Posterior al hinchamiento, se producirá la etapa de deslaminación en la que se busca la separación total de las capas atómicas así como la eliminación del surfactante empleado para la expansión. De este modo se obtendrán los materiales de tamaño nanométrico, y con una elevada relación de aspecto, llamados UZAR-S1, en el caso del titanosilicato deslaminado, y UZAR-S4, en el caso del estañosilicato. Para cumplir con los objetivos anteriores, es imprescindible una buena caracterización de los materiales en cada etapa del proceso. Esta caracterización se ha realizado mediante diversas técnicas: difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y de transmisión, análisis termogravimétrico, adsorción/desorción de N2, H2 y CO2, fluorescencia de rayos X, espectroscopia infrarroja y resonancia magnética nuclear. Los materiales obtenidos se han aplicado en: intercambio iónico, catálisis, fabricación de nanocompuestos, separación de gases, efecto barrera y adsorción de H2.