CURSO DE POSTGRADO

"MATERIALES ZEOLÍTICOS Y SUS APLICACIONES"

Curso 2009/2010

Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)

Profesores:
Dr. Joaquín Pérez Pariente
Dr. Enrique Sastre de Andrés
Dr. Carlos Márquez Álvarez
Dra. Isabel Díaz Carretero
Dra. Raquel García Salas
Dr. Manuel Sánchez Sánchez

40 horas lectivas
Comienzo del Curso: Marzo de 2010
Lugar: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, CSIC. CANTOBLANCO

Lunes y miércoles de 10:30 a 13:30
Información adicional:
Teléfono (34) 91 585 4795____Fax: (34) 91 585 4760 ______E-mail: esastre@icp.csic.es

PROGRAMA

1. INTRODUCCIÓN

2. MATERIALES MICROPOROSOS
 2.1. ESTRUCTURA
2.1.1. Química del silicio. Propiedades del enlace Si-O y estructura de silicatos. Tipos de silicatos. Zeolitas. Sustitución de Al por Si. Cavidades, canales y ventanas.
2.1.2. Zeolitas naturales y sintéticas. Clasificación estructural. Modelos estructurales teóricos.
2.1.3. Materiales microporosos tipo zeolitas. Sustitución de Al y/o Si por otros elementos.
2.1.4. Métodos de análisis estructural de materiales zeolíticos
2.2. SÍNTESIS
2.2.1. Síntesis de zeolitas en medio natural.
2.2.2. Síntesis hidrotérmica. Aspectos generales y principales variables. Diagramas de fase.
2.2.3. Química de los silicatos en disolución acuosa. Técnicas de estudio.
2.2.4. Cinética y mecanismos de cristalización de materiales zeolíticos. Nucleación y crecimiento cristalino.
2.2.5. Efecto de los aditivos orgánicos en la síntesis. Efecto "template". Compuestos clatratos e hidratos cristalinos. Hidrofobicidad.
2.2.6. Cristalización de zeolitas y predicción de estructuras basada en modelos teóricos
2.2.7. Ejemplos prácticos de síntesis de zeolitas: zeolitas Y y ZSM-5.
2.2.8. Síntesis de zeotipos: AlPO4-s, SAPO-s, MeAPSO-s..... Síntesis de metalosilicatos mediante sustitución isomórfica.

3. MATERIALES MESOPOROSOS ORGANIZADOS
3.1. Introducción. Aspectos generales
3.2. Mecanismos de síntesis de materiales mesoporosos ordenados. Surfactantes. Condiciones de síntesis
3.3. Estructuras mesoporosas silíceas
3.4 Estructuras mesoporosas no silíceas
3.5 Estructuras mesoporosas funcionalizadas

4. CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES MICRO Y MESOPOROSOS
4.1. Difracción de Rayos X
4.2. Microscopías Electrónicas de Transmisión y de Barrido
4.3. Análisis Térmico
4.4. Espectroscopías IR y UV-visible
4.5. Resonancia Magnética Nuclear
4.6. Técnicas de adsorción-desorción.

5. APLICACIONES
5.1. Intercambiadores iónicos.
5.2. Adsorbentes.

6. CATÁLISIS
6.1. Catálisis. Principios generales. Catálisis ácida. Catálisis básica. Catálisis redox.
6.2. Catálisis ácido-base. Activación de los catalizadores. Medidas de acidez y basicidad. Indicadores ácido-base, IR, adsorción de bases o ácidos.
6.3. Composición y estructura de zeolitas y zeotipos y relación con la actividad y selectividad en reacciones ácido-base. Modelos teóricos de reactividad química.
6.4. Selectividad catalítica con tamices moleculares. Tipos y aplicaciones.
6.5. Reacciones de catálisis ácida de interés industrial.
6.5.1. Craqueo catalítico. Fundamentos. Carbocationes. Catalizadores. Reacciones.
6.5.2. Alquilación de olefinas ligeras.
6.5.3. Isomerización. De parafinas lineales de bajo peso molecular. De alquilaromáticos.
6.6. Catálisis redox con zeotipos. Oxidaciones selectivas.
6.7. Catálisis bifuncional con zeolitas y zeotipos. Función ácida y función hidrogenante. Reacciones de hidrogenación-deshidrogenación sobre zeotipos.
6.8. Zeolitas como catalizadores biomiméticos. Catálisis estereoselectiva. Complejos en zeolitas.

7. NUEVOS DESARROLLOS EN LA QUÍMICA DE MATERIALES ZEOLÍTICOS
7.1. Química huesped-anfitrión en tamices moleculares: inclusión de polímeros, clusters y complejos metálicos.
7.2. Diseño molecular de materiales zeolíticos


BIBLIOGRAFIA GENERAL DEL CURSO

Revisiones y Artículos Científicos:

Libros y Monografías: