Síntesis de Zeolita LTA modificada (iones Ca2+ y NH4+) empleando el método hidrotérmico para la captura de gases de invernadero (CH4 y CO2)
Síntesis de Zeolita LTA modificada (iones Ca2+ y NH4+) empleando el método hidrotérmico para la captura de gases de invernadero (CH4 y CO2)

Juan Briceño, Claudio Lugo, Pedro1 Rodríguez, Patricia Pérez, Jairo Rondón, Hector Del Castillo, Freddy Imbert

Resumen


Este trabajo estudia el efecto de la variación del tiempo de cristalización durante la síntesis de la zeolita LTA, en la adsorción de gases de invernadero como el metano y el dióxido de carbono, controlando el sistema a diferentes temperaturas 40º y 60ºC. Esta síntesis se llevó a cabo empleando el método hidrotérmico, basado en precursores zeolíticos presentes en medio acuoso sometidos a altas temperaturas durante un tiempo determinado. A los sólidos sintetizados se les realizó un intercambio iónico en un reflujo con soluciones de 1M de CaCl2 y de NH4Cl respectivamente, provocando la modificación en el tamaño de los poros y por consiguiente en sus propiedades de adsorción. Los sólidos se caracterizaron mediante difracción de rayos-X (DRX), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), fisisorción de nitrógeno (para la determinación del área superficial) y microscopia de barrido electrónico (MEB). Se logró determinar que las estructuras obtenidas son cristalinas y corresponden a la zeolita LTA, son microporosas y sus cristales presentan geometría cúbica. Las pruebas de adsorción mostraron que las zeolitas modificadas con iones Ca2+ a 60°C son las únicas que adsorben CO2, mientras que la gran mayoría de las zeolitas LTA modificadas con intercambios iónicos amoniacal y cálcico adsorbieron el 100% de CH4 a las diferentes temperaturas de trabajo (40 y 60ºC).

This work studies the effect of the crystallization time variation during the synthesis of the LTA zeolite, in the adsorption of greenhouse gases such as methane and carbon dioxide, controlling the system at different temperatures 40º and 60ºC. This synthesis was carried out using the hydrothermal method, based on zeolitic precursors present in aqueous medium subjected to high temperatures for a determined time. The solids synthesized were subjected to an ion exchange at a reflux with 1M solutions of CaCl2 and NH4Cl respectively, causing the modification in the size of the pores and therefore in their adsorption properties. The solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), nitrogen fisisorción (for the determination of the surface area) and electron scanning microscopy (SEM). It was determined that the structures obtained are crystalline and correspond to the LTA zeolite, they are microporous and their crystals have cubic geometry. The adsorption tests showed that zeolites modified with Ca2+ ions at 60°C are the only ones that adsorb CO2, while the great majority of LTA zeolites modified with ammoniacal and calcium ion exchanges adsorbed 100% of CH4 at different working temperatures (40 and 60ºC).

Palabras clave


Zeolita, cristalización, adsorción;Zeolite, crystallization, adsorption.

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