Síntese e propriedades da zeólita FAU nanocristalina

Resumo

Zeólitas são peneiras moleculares com ampla aplicação em catálise heterogênea, na separação de gases e líquidos por adsorção, como fertilizantes nitrogenados e na composição de detergentes, neste caso com o propósito de amolecer águas duras. Essas propriedades se baseiam no fato delas serem constituídas por alumino-silicatos microporosos, de elevada área específica, com alta estabilidade térmica e com capacidade de realizar troca iônica. Geralmente esses sólidos são formados por cristais com dimensões de alguns micrômetros, mas, há indícios recentes que, quando os cristais são reduzidos a alguns nanômetros, elas podem possuir atividades muito superiores às das zeólitas tradicionais. Esse efeito se deve a que os poros das zeólitas têm dimensões próximas às das moléculas que serão transformadas. Portanto, podem exercer fortes limitações à entrada e saída de reagentes e produtos e, conseqüentemente, à própria velocidade da reação. Nossa experiência com a zeólita BEA (nanocristalina) mostra que sua atividade catalítica é muito superior à da FAU (microcristalina). No entanto, ainda não há estudos que permitam comparar as propriedades da zeólita BEA nanocristalina com a FAU nanocristalina, devido a que a síntese desse ultimo material, e a própria descoberta dessas propriedades, ainda são recentes. Assim sendo, o objetivo inicial deste projeto é estudar a síntese da zeólita FAU que possuam cristais com dimensões nanométricas. A seguir, suas propriedades serão comparadas com as da zeólita FAU tradicional (microcristalina) e com a BEA (nanocristalina). Caso se comprove uma pronunciada melhoria também nas propriedades, difusionais ou catalíticas, da zeólita FAU nanocristalina, esse resultado terá conseqüências nos processos que usam as zeólitas tradicionais, pois a produtividade desses processos, laboratoriais ou industriais, poderá ser fortemente aumentada.