1. Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo
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Título : Síntesis de zeolitas tipo gismondina y cancrinita mediante el método hidrotermal a partir de caolín de bajo costo y aluminio reciclado.
Otros títulos : Ciencias de los Materiales.
Autor : Valdez Sierra, Jonnatan
Palabras clave : Síntesis hidrotermal
Caolín
Zeolita sintética
Cancrinita
Gismondina
Ciencias de los Materiales.
Fecha de publicación : 4-abr-2025
Editorial : ICBI-BD-UAEH
Descripción : En esta investigación, se estudió la síntesis de zeolitas tipo gismondina y cancrinita utilizando el método hidrotermal en un solo paso, con énfasis en el empleo de precursores de bajo costo y parámetros controlados como presión autógena, tiempo de reacción y temperatura. También se evaluaron las concentraciones de los precursores principales: arena de caolín, hidróxido de sodio (NaOH) y aluminio en polvo. Para la síntesis de gismondina, se analizó el efecto de la adición de aluminio previamente disuelto en una solución de NaOH 2M. El caolín, como precursor principal, fue caracterizado mediante técnicas de difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX), y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR). Los sólidos obtenidos se analizaron con DRX, microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopia IR, FRX y análisis semicuantitativo mediante EDS. Los resultados evidenciaron que la adición de aluminio es crucial para la formación de la zeolita gismondina, uno de los objetivos principales de este trabajo de investigación. En cuanto a la síntesis de cancrinita junto con fases secundarias, se utilizaron los mismos precursores (arena de caolín y NaOH 3M) bajo condiciones de presión autogenerada a 140 °C, variando el tiempo de reacción en intervalos de 0 y 10 horas. Los sólidos resultantes se caracterizaron mediante DRX, observándose inicialmente fases cristalinas como Na-P2, gismondina, analcima, natrolita y sodalita. Sin embargo, estas fases se disolvieron progresivamente para formar nuevas fases más estables. A las 8 horas de reacción, la zeolita cancrinita predominaba, alcanzando el objetivo principal del estudio. El material sólido fue analizado mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) para estudiar la morfología de las partículas, y por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) para identificar las especies químicas y obtener información estructural. Además, el comportamiento de los elementos Na, Si y Al en las soluciones durante la reacción se evaluó utilizando espectroscopia de plasma de acoplamiento inductivo (ICP). Con el objetivo de sintetizar exclusivamente zeolita cancrinita, se llevó a cabo un estudio cinético adicional, variando el tiempo de reacción entre 24 y 48 horas, y empleando concentraciones molares de NaOH de 3, 5 y 7 M. Los resultados obtenidos mediante difracción de rayos X (DRX) demostraron que, a un tiempo de 48 horas y con una concentración de 5 M de NaOH, se obtiene cancrinita como única fase, logrando cumplir con el objetivo del estudio. Los resultados demostraron que el caolín proveniente de Hidalgo es un precursor viable para la síntesis de zeolitas, particularmente de tipo cancrinita, como fase predominante en condiciones de 8 horas de reacción a 140 °C y concentraciones moderadas de NaOH.
Documento del Gobiberno : DRC MATERI .16273 2025
URI : http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/6794
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