Porous heterostructured clays - recent advances and challenges - revisão

Porous heterostructured clays - PCHs - are lamellar solids with acid and adsorptive properties serving as catalysts or catalyst supports formed on a template mechanism. This work provides information about porous heterostructured clays. Historical aspects of the development of lamellar solids to porous heterostructured clays will be discussed, and detailed information on synthesis and applicationaspects, as well as on the influence of eachreagent on these materials and the characterization techniques used to prove their formation will be given

Hierarchical Zeolite Synthesis by Alkaline Treatment: Advantages and Applications

Zeolites are of great interest to the scientific and industrial communities due to their interesting catalytic properties, such as high specific area, shape selectivity, and thermal and hydrothermal stability. For this reason, zeolites have been intensively studied and applied in several reactions of great industrial interest. However, the size of zeolite micropores may hinder the diffusion of bulky molecules in the pore system, limiting the use of zeolites in some reactions/applications that use bulky molecules. One way to address this limitation is to generate secondary porosity (in the range of supermicropores, mesopores and/or macropores) in such a way that it connects with the existing micropores, creating a hierarchical pore system. There are different hierarchical approaches; however, most are not economically viable and are complicated/time-consuming. Alkaline treatment has been highlighted in recent years due to its excellent results, simplicity, speed and low cost. In this review, we highlight the importance of alkaline treatment in the generation of secondary porosity and the parameters that influence alkaline treatment in different zeolitic structures. The properties and catalytic performance of hierarchical zeolites prepared by alkaline treatment are extensively discussed. It is expected that this approach will be useful for understanding how alkaline treatment acts on different hierarchical structures and will thus open doors to achieve other hierarchical zeolites by this method

Hydrothermal Synthesis of Silicoaluminophosphate with AEL Structure Using a Residue of Fluorescent Lamps as Starting Material

Silicoaluminophosphate molecular sieves of SAPO-11 type (AEL structure) were synthesized by the hydrothermal method, from the residue of a fluorescent lamp as a source or Si, Al, and P in the presence of water and di-propyamine (DPA) as an organic template. To adjust the P2O5/SiO2 and Si/Al and ratios, specific amounts of silica, alumina, or alumina hydroxide and orthophosphoric acid were added to obtain a gel with molar chemical composition 1.0 Al2O3:1.0 P2O5:1.2 DPA:0.3 SiO2:120 H2O. The syntheses were carried out at a temperature of 473 K at crystallization times of 24, 48, and 72 h. The fluorescent lamp residue and the obtained samples were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and BET surface area analysis using nitrogen adsorption isotherms. The presence of fluorapatite was detected as the main crystalline phase in the residue, jointly with considered amounts of silica, alumina, and phosphorus in oxide forms. The SAPO-11 prepared using aluminum hydroxide as Al source, P2O5/SiO2 molar ratio of 3.6 and Si/Al ratio of 0.14, at crystallization time of 72 h, achieves a yield of 75% with a surface area of 113 m2/g, showing that the residue from a fluorescent lamp is an alternative source for development of new materials based on Si, Al, and P

Síntese de zeólitas utilizando resíduo sílico-aluminoso proveniente do processo de extração de lítio

Utilizou-se um resíduo sílico-aluminoso como fonte de SiO2 e Al2O3 para síntese de zeólitas. O resíduo é um subproduto do processo de extração de lítio do β-espodumênio. Os produtos sintetizados caracterizaram-se por uma mistura de fases zeolíticas e compostos presentes no resíduo, que não foram solubilizados. Quando a relação Si/Al foi ajustada para 1, foi formada uma mistura de fases zeólita A + sodalita e zeólita NaP + sodalita. A mistura de fases zeólita A + sodalita foi obtida deixando o resíduo sílico-aluminoso em agitação por 2 h a 80 ºC, antes da adição de aluminato de sódio e posterior cristalização por 4 h. Quando a mistura resíduo e NaOH ficou em estático a 100 ºC por 4 h, nesta mesma etapa, o produto formado foi uma mistura de sodalita + zeólita NaP. O aumento da razão Si/Al para 3,2, uma etapa de envelhecimento e maiores tempos de cristalização, levou a formação de uma mistura de fases NaP1 e quartzo pertencente ao resíduo

Síntese da zeólita A utilizando diatomita como fonte de sílicio e alumínio

A zeólita A é uma típica zeólita sintética muito utilizada nas indústrias como trocador de íons em formulação de detergentes. Por outro lado, a diatomita, material rico em sílica (cerca de 80%), é utilizada em diversos setores industriais como agente filtrante. Neste trabalho é apresentada a síntese da zeólita A utilizando a diatomita como fonte de SiO2 e Al2O3. As relações SiO2/ Al2O3 utilizadas foram 2 e 1,5. Todas as amostras obtidas foram caracterizadas por análise de difração de raios X, adsorção de N2 e microscopia eletrônica de varredura. Foi possível sintetizar a zeólita A pura com 51% de cristalinidade com 2 h de cristalização. Maiores tempos de cristalização, independentemente da relação Si e Al levaram à formação da fase sodalita. Na síntese 2 com relação SiO2/ Al2O3 = 1,5, através do processo de separação observou-se que a formação da zeólita A ocorre a partir de aglomerados de partículas de diatomita, e tempos maiores, ao contrário de favorecer a dissolução da diatomita, favorecem a formação da fase sodalita a partir dos cristais de zeólita A

Use of rice husk ash as only source of silica in the formation of mesoporous materials Emprego da cinza da casca de arroz como única fonte de sílica na formação de materiais mesoporosos

This paper reports the synthesis of molecular sieves similar to MCM-41 using rice husk ash as only source of silica. For comparison purposes, a standard synthesis was performed using aerosil 200 commercial silica. The rice husk silica was obtained by heating treatment at 600 ºC and leaching for 2 h in reflux with HCl 1mol.L-1 and used in the synthesis. The samples prepared were characterized by N2 adsorption, X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TG). By type-IV adsorption isotherms, the formation of mesoporous materials was observed. XRD showed the formation of hexagonal unidirectional pore materials similar to MCM-41. By SEM, it could be observed that the rice husk has fibrous aspect and that synthesis using calcined and leached rice husk did not react entirely because silica was only partially dissolved.Este trabalho relata o estudo da síntese de peneiras moleculares semelhantes à MCM-41, empregando cinza da casca de arroz como única fonte de sílica. Para critérios de comparação uma síntese foi realizada com sílica comercial aerosil 200. A sílica da casca de arroz foi obtida mediante tratamento térmico a 600 ºC e lixiviação em refluxo por 2 h com HCl 1 mol/L e empregada na síntese. As amostras preparadas foram caracterizadas por adsorção de N2, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e termogravimetria. Por meio das isotermas de adsorção, do tipo IV, observa-se a formação de material mesoporoso. Nos difratogramas de raios X é identificada a formação hexagonal unidirecional de poros, indicando que material apresenta semelhanças com a MCM-41. Por MEV observa-se que a casca de arroz possui aspecto fibroso e que a síntese empregando a casca de arroz calcinada e lixiviada não reagiu na sua totalidade devido a dissolução parcial da sílica