Reacciones de intercalación en fosfatos laminares de titanio (IV)

Abstract

Se describe la caracterización textual y micro calorimétrica de los compuestos alfa y-TiP, utilizados como agentes intercalantes en el resto de la investigación, concluyéndose que el alfa-TiP es un sólido mesoporoso sin microporosidad apreciable y el y-TiP un sólido no poroso. Ambos presentan una elevada heterogeneidad superficial, siendo la superficie del y-TiP más energética que la del alfa-TiP. Se prepararon los intercalados de alfa-TiP con n-alquilaminas (nc=1-6) en fase vapor, estudiando la descomposición térmica de los materiales obtenidos. En todos los compuestos sintetizados, la reacción alcanza la totalidad de los centros activos, lo que equivale a la intercalación de dos moles de amina por mol de alfa-TiP. Se investigó la selectividad del alfa-TiP en la intercalación de n-alquilaminas, observándose que en el equilibrio, el material prefiere las aminas de cadena alquílica larga, la conjunción de los efectos termodinámicos y cinéticos permite explicar el comportamiento experimental. Se prepararon los intercalados con n-alquildiaminas (nc=1-9) de alfa y y-TiP obteniéndose en ambos casos materiales con el máximo grado de intercalación estéricamente posible (1 mol de diamina/mol de Ti para el alfa-TiP y 2 moles de amina/3 3 moles Ti para y-TiP). Se estudió la intercalación de aminas cíclicas en alfa y gamma-TiP, observándose que difícilmente se obtienen materiales saturados. Se constató un comportamiento diferente dependiendo del soporte utilizado (alfa o gamma-TiP). La intercalación en alfa-TiP se produce de forma mucho mas lenta que en gamma-TiP. Se estudió la reacción del ion de Keggin y de disoluciones de Al (H2O)6+3 con los compuestos de intercalación alfa-TiP-propilaina y alfa-TiP/n-butilamina. En ambos casos, se caracterizaron textualmente los materiales apilarados obtenidos, estudiándose además, sus propiedades como cambiadores iónicos.