El control del polimorfismo cristalino en la síntesis libre de compuestos orgánicos de Na-zeolitas

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.

Sus antecedentes:

• El control del polimorfismo es vital en los productos farmacéuticos, la biomineralización y la catálisis.
• La formación de polimorfos no deseados es un desafío común en la síntesis de zeolita.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva plataforma para el control del polimorfismo en la síntesis de sodio-zeolita libre de orgánicos.
• Para permitir una composición y propiedades cristalinas a medida, manteniendo la pureza de fase.

Principales métodos:

• Ajuste sistemático de los parámetros de síntesis (fracciones molares de Si, Al, NaOH) utilizando sílice coloidal y aluminato de sodio.
• Identificación de los diagramas ternaros (cinéticos) de las fases.
• Análisis de las transformaciones de fase de la zeolita utilizando varios tipos de marco (FAU, LTA, EMT, GIS, SOD, ANA, CAN, JBW).

Principales resultados:

• Se observó la transición amorfa a cristalina en las partículas del núcleo a tipos de marco de baja densidad, seguido de la transformación a estructuras más densas.
• Se demostró que la reducción del contenido de agua ayuda a la síntesis de estructuras difíciles (por ejemplo, EMT) y reduce las temperaturas de síntesis requeridas para estructuras densas.
• Propuso una secuencia de transformación de fase consistente con la regla de Ostwald de las etapas.

Conclusiones:

• Los diagramas ternários desarrollados ofrecen una plataforma ampliamente aplicable para el diseño racional en la síntesis de zeolita.
• Este enfoque ofrece una alternativa a la selección de parámetros ad hoc, que requiere mucho tiempo y costes.
• Permite un control preciso sobre el polimorfismo de la zeolita en sistemas libres de orgánicos.