Aprovechamiento de los desechos de la industria del anodizado de aluminio en la síntesis de zeotipos tipo AlPO4-X y aplicación de estos en la captura de amoniaco
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| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de Publicación: | 2020 |
| Descripción: | La finalidad de este trabajo fue llevar a cabo la síntesis de zeotipos tipo AlPO4-X utilizando desechos provenientes de la industria de anodizado de aluminio (DAAl-1) en sustitución de la fuente de aluminio, estos desechos fueron aportados por la empresa Extralum S.A. A la vez se buscaba determinar la capacidad de estos productos para capturar amoniaco procedente de la descomposición de la materia verde. Inicialmente se caracterizaron los DAAl-1 posterior a su tratamiento térmico a 7 temperaturas diferentes: T. Ambiente, 100 °C, 300 °C, 500 °C, 700 °C, 900 °C y 1100 °C por las técnicas de MER, DRX y TGA, a partir de estos resultados y las referencias bibliográficas se eligió el desecho a utilizar para la síntesis de los zeotipos AlPO4-5, AlPO4-11, CoAlPO4-5, CoAlPO4-31 y FeAlPO4-5 empleando un proceso de síntesis hidrotermal; con una amina como agente director de la estructura y ácido fluorhídrico como regulador del pH. Adicionalmente se reprodujo la síntesis de estos zeotipos así como de Zeolita A descritas en la literatura para comparar los resultados de esta con los productos utilizando los desechos DAAl-1. Todos estos materiales fueron caracterizados por las técnicas de FRX, DRX, MEB, BET y PD. Los resultados de la difracción de rayos X, DRX, y la fluorescencia de rayos X, FRX, de los productos donde se llevó a cabo la reproducción de la síntesis muestra que se obtuvo de manera satisfactoria los zeotipos AlPO4-5, AlPO4-11, CoAlPO4-5 y CoAlPO4-31, el producto de la síntesis del FeAlPO4-5 dio como resultado berlinita (AlPO4). Los resultados de porosidad dinámica nos indican que en general son materiales poco porosos y con una baja afinidad por el agua, el AlPO4-11 dio como resultado una fracción de secado menor debido a su tamaño de poro considerado mediano y a su mayor afinidad con el agua. Los resultados del área superficial nos indican que son materiales aptos como absorbentes con áreas superficiales de aproximadamente 200 m2/g, para la Zeolita A su área superficial es muy superior con un valor de 821,6 m2/g. Los productos sintetizados a partir del desecho muestran que si fue posible obtener el zeotipo AlPO4-5 en mayor proporción utilizando DAAl-1 a 700 °C que se colocó en un sistema de reflujo con alcohol isopropílico en medio básico previo a su utilización, de acuerdo a los resultados de DRX y FRX, éste presenta un área superficial de 214,0 m2/g y xc = 0,83, el análisis morfológico muestra estructuras elípticas menores a los 300 μm. El AlPO4-11 fue posible sintetizarlo utilizando DAAl-1 a temperatura ambiente, de acuerdo a los resultados de DRX, una porosidad dinámica de 0,62 y una estructura morfológica de pequeños cristales en forma de agujas; durante la síntesis de este zeotipo se obtiene como subproducto un material no poroso perteneciente a la familia de los aluminofosfatos conocido como berlinita. Para los zeotipos CoAlPO4´s a partir de la FRX se evidenció la presencia del metal de transición incorporado como parte de su composición y su estudio morfológico nos muestra para el CoAlPO4-5 estructuras cuboides, para el CoAlPO4-31 estructuras esféricas, la DRX indica que si se obtuvo el producto esperado para ambos casos, estos materiales presentan una fracción de secado superior a 0,80; el producto de la síntesis del FeAlPO4-5 dio como resultado berlinita Finalmente se probó la capacidad de captura de NH3 de manera cualitativa y cuantitativa de por parte de los productos generados y se obtuvo que la Zeolita A posee una mayor capacidad de absorción con un valor de 242 mg NH3/g muestra, seguido del AlPO4-5, y la berlinita con aproximadamente 30 mg NH3/g muestra, para el caso de los CoAlPO4´s y el AlPO4-11 demostraron no ser apropiados para la captura de amoniaco. |
| País: | Kérwá |
| Institución: | Universidad de Costa Rica |
| Repositorio: | Kérwá |
| OAI Identifier: | oai:kerwa.ucr.ac.cr:10669/81095 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10669/81095 |
| Palabra clave: | Síntesis zeotipos AlPO4-X Captura de amoniaco Desechos anodizado de aluminio |