Arriortua, M. I.

Escobal, J.

Mesa, J. L.

Pizarro, J. L.

Rojo, T.

Repositorio da Universidade da Coruña

Cadernos Lab. Xeolóxico de LaxeCoruña. 2000. Vol. 25, pp. 177-179Aluminofosfato microporoso (NH3CH3)1+x[(Al3-xCux) (PO4)3(H2O)(OH)].Síntesis y estudio estructuralMicroporous aluminum phosphate(NH3CH3)1+x[(Al3-xCux) (PO4)3(H2O)(OH)].Synthesis and structural study J. ESCOBAL(2), J.L. PIZARRO(1), J.L. MESA(2), M.I. ARRIORTUA(1), T. ROJO(2).(1) Dpto. de Mineralogía y Petrología(2) Dpto. de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Universidad del País Vasco/EHU, Apdo. 644, 48080-Bilbao, España.La creciente importancia industrial delas zeolitas -aluminosilicatos con poros ocanales formados por aluminio y siliciotetraédricamente coordinados y unidos porátomos de oxígeno (Hartmann y Kevan, 1999)- ha impul-sado su síntesis y la de otros materialesmicroporosos (Goodgame y col., 1999) conestructura similar, zeotipos. Los alumino-fosfatos y silicoaluminofosfatos constituyenuna nueva clase de sustancias microporosascomparables a las zeolitas. Desde el año1982, se han sintetizado mediante, méto-dos hidrotermales, varios aluminofosfatosporosos en presencia de diferentes molécu-las orgánicas (Zhou y col., 1999). Muchosde estos compuestos presentan estructuraslaminares (Kimura y col., 1999) o tridi-mensionales, con túneles formados por ani-llos de hasta doce miembros (Yu y col.1998).En este trabajo se presenta la estructuracristalina del aluminofosfato de fórmula(NH3CH3)1+x[(Al3-xCux)(PO4)3(H2O)(OH)]perteneciente a la familia de materialesmicroporosos conteniendo moléculas orgá-nicas como estabilizadores de la estructura.La preparación del compuesto se realizóbajo condiciones hidrotermales suaves, uti-lizando un recinto de reacción formado porun recipiente de politetrafluoroetileno(teflón) contenido en una carcasa de aceropara impedir su deformación. La síntesis serealizó a 170ºC y bajo presión autógena(aproximadamente 7.8 bar) durante untiempo de reacción de siete días. El resul-tado de la síntesis fue una mezcla formadapor mono y policristales de la fase estudia-da. La caracterización del compuesto sellevó a cabo mediante análisis elemental,espectroscopía infrarroja, análisis termo-gravimétrico y difracción de rayos X enmuestra policristalina.La obtención de monocristales de buenacalidad permitió determinar la estructura cris-talina de esta nueva fase. El compuesto crista-liza en el sistema monoclínico, con paráme-tros de celda a=8.543(1)Å, b=17.641(2)Å,c=9.057(2)Å, β = 107.10(1)º, grupo espacialP21/n, Z=4. La estructura cristalina consisteen un entramado tridimensional de diferentestipos de poliedros compartiendo vértices(Fig.1). Los átomos de aluminio se colocanen tres posiciones cristalográficas diferen-tes, con números de coordinación 4, 5 y 6,respectivamente. Los átomos de fósforoocupan tres posiciones tetraédricas. El edi-ficio cristalino inorgánico presenta dostipos de canales, delimitado cada uno deellos por ocho poliedros de coordinación deátomos de aluminio y/o de fósforo. Estoscanales se encuentran alineados a lo largode las direcciones cristalográficas [100] y[001].Los cationes metilamonio (NH3CH3)+se disponen en estos canales en dos posicio-nes diferentes, ocupadas al 50% por cadauna de ellas. Estos cationes orgánicos com-pensan las cargas negativas que presenta elentramado tridimensional inorgánico. Elnúmero de cationes orgánicos que se incor-pora a la estructura cristalina está tambiéncontrolado por la descompensación decarga ocasionada por la sustitución de ionesAl3+ por Cu2+.Las moléculas orgánicas desempeñanun papel de plantilla (template) en este tipode compuestos híbridos orgánico-inorgáni-cos, posibilitando la formación de estruc-turas abiertas. La importancia del com-178 J. Escobal, et al. CAD. LAB. XEOL. LAXE 25 (2000)XXas Jornadas S.E.M. Aluminofosfato microporoso 179Fig.1.-Estructura cristalina del compuesto (NH3CH3)1+x[(Al3-xCux)(PO4)3(H2O)(OH)] a lo largo de la direcciónpuesto estudiado se relaciona con la posibi-lidad de formar edificios cristalinos inorgá-nicos semejantes cambiando la moléculaorgánica. En este sentido, Cheetham yHarding publicaron en el año 1991 laestructura cristalina de un aluminofosfatodopado con cobalto que presenta el mismoentramado inorgánico, conteniendo etilen-diamina (C2H10N2) como agente directorestructural. El compuesto que presentamosestá estabilizado por una especie orgánicadistinta a la reportada por Cheetham,habiéndose realizado la sustitución catióni-ca por un ión diferente (Cu2+ en lugar deCo2+).BIBLIOGRAFÍAHARTMANN, M., KEVAN, L. (1999). ChemicalReviews, 99, 635.GOODGAME, D.M.L., GRACHVOGEL, D.A.,WILLIAMS, D.J. (1999). Angew. Chem. Int.Ed., 38, 153.ZHOU, B., YU, J., LI, J., XU, Y., QIU, S., XU, R.(1999). Chem. Mater., 11, 1094. KIMURA, T., SUGAHARA, Y., KURODA, K.(1999). Chem. Mater., 11, 508.YU, J., SUGIYAMA, K., ZHENG, S., QIU, S.,CHEN, J., XU, R., SAKAMOTO, Y.,TERASAKI, O., HIRAGA, K.,HURSTHOUSE, M.B., THOMAS, J.M.(1998). Chem. Mater., 10, 1208.CHEETHAM, G.M.T., HARDING, M.M. (1991).Acta. Cryst. C47, 1361.

Microporous aluminum phosphate (NH3CH3)1+x[(Al3-xCux) (PO4)3(H2O)(OH)]. Synthesis and structural study J.

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