¿Por qué ZSM-5 es una zeolita importante?
¿Qué es ZSM-5?
(ZSM-5)
ZSM-5-Zeolite Socony Mobil-5, es una zeolita sintética. Contiene dióxido de silicio (Si) y alúmina (Al), siendo la proporción de dióxido de silicio más importante que la de alúmina. La fórmula química del ZSM-5 es NanAlnSi96-nO192-16H2O (0
Estructura de la zeolita ZSM-5
se compone de varias unidades de pentasilo unidas entre sí por puentes de oxígeno para formar cadenas de pentasilo. Al igual que las unidades de pentasilo, cada canal de 10 anillos tiene Al o Si como vértices con un O que se supone unido entre cada vértice. Cada lámina ondulada está unida por puentes de oxígeno para formar una estructura con "canales rectos de 10 anillos paralelos a las ondulaciones y canales sinusoidales de 10 anillos perpendiculares a las láminas."
La estructura molecular de la zeolita ZSM-5 muestra poros y canales bien definidos en la . Las bolas amarillas representan el Si y las rojas el O.
La estructura de la zeolita ZSM-5 mostrando el tetraedro de coordinación.
Síntesis de la zeolita ZSM-5
En la actualidad, los métodos de síntesis de ZSM-5 más comunes pueden dividirse en tres categorías: síntesis en sistemas orgánicos e inolamínicos; en sistemas de carga, y en sistemas hidrotérmicos/no hidrotérmicos. Aunque los métodos mencionados implican diferentes plantillas, las materias primas (incluidas las fuentes discretas de silicio y aluminio) y los principios permanecen inalterados. La estructura de la materia prima se reorganiza para formar una estructura de poros única, que denominamos tamiz molecular.
El estudio ha demostrado que la propiedad de cristalización de en un sistema de gel puede formarse utilizando distintos inductores orgánicos. Van der Gaag muestra que el 6-hexanodiol, la 1,6-hexano diamina, el 1-propanol, la 1-propilamina y el pentaeritritol favorecen la formación de esta estructura. Así pues, en este caso, el catión TPA+ es el aditivo de elección para las mezclas sintéticas, ya que favorece fuertemente la formación de estructuras ZSM-5 en el rango más amplio de relaciones SiO2/Al2O3. Sin embargo, las desventajas de este enfoque incluyen el alto coste del aditivo, la corrosividad y la necesidad de eliminar el aditivo antes de utilizar la actividad catalítica de la zeolita. Se ha intentado sintetizar zeolitas ZSM-5 a partir de medios de gel sin plantilla. Y se han comunicado algunos resultados que producen materiales ZSM-5 altamente cristalinos. Se está intentando producir zeolitas ZSM-5 bien cristalizadas a un coste mínimo.
