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MOTIVACIÓN <ul><li>Remoción selectiva de CO 2   del aire en las cabinas de las naves espaciales. </li></ul>2500 ppm or les...
Objetivos <ul><li>General: </li></ul><ul><ul><li>Producir  un adsorbente nanoporoso más efectivo en  la remoción de CO 2  ...
Objetivos <ul><li>Específico: </li></ul><ul><ul><li>Mediante el intercambio iónico con una sal de Sr se pretende introduci...
Metodología <ul><li>Síntesis de SAPO-34 </li></ul><ul><li>Intercambio Iónico Fase Líquida (LPIE) </li></ul><ul><li>Interca...
Metodología <ul><li>Síntesis de SAPO-34 </li></ul><ul><li>Intercambio Iónico Fase Líquida (LPIE) </li></ul><ul><li>Interca...
Mixing Aluminum isopropoxide O-phosphoric acid Colloidal silica (LUDOX AM-30) Sodium hydroxide Tetraethylammonium hydroxid...
<ul><li>Temperature:  60  C </li></ul><ul><li>Vigorous agitation </li></ul><ul><li>Time </li></ul><ul><ul><li>Stage 1:  2...
<ul><li>Solid Phase Ion Exchange </li></ul>*The Tamman temperature is the point where the salt begins to become appreciabl...
TGA Caracterización Micromeritics Isitermas SEM EDAX
Datos  Experimentales
SEM NaHSAPO34
SEM  NH 4 SAPO34
SEM SrSAPO34
TGA
XRD
ISOTERMAS  ADSORCION CO 2
Módulo Instruccional  para integrar en el curso de Biología a Nivel Secundario Tema Tamiz Molecular
Referencias <ul><li>Large-Cage Zeolite Structures with Multidimensional 12-Ring Channels </li></ul><ul><ul><li>Bu, X.;Feng...
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PresentacióN 2008 Intercambo Ionico Fase SóLida Final

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PresentacióN 2008 Intercambo Ionico Fase SóLida Final

  1. 1. Lucille Oliver Cebollero Mentor: Ph.D. Arturo Hernandez Ana Graciela Arévalo Hidalgo – Estudiante Doctoral Chemical Engineering Department Partnership for Research and Education on Materials (PREM) University of Puerto Rico-Mayagüez Campus Remoción de dióxido de carbono: Intercambio Iónico en SAPO -34
  2. 2. <ul><li>Introducción </li></ul><ul><li>Motivación </li></ul><ul><li>Objetivos </li></ul><ul><li>Método </li></ul><ul><li>Resultados </li></ul>
  3. 3. <ul><ul><li>Tiene el marco característico de la zeolita natural Chabazita (CHA). </li></ul></ul><ul><ul><li>Anillos de 8 oxígenos con poros de (~ 4Å) que permiten el acceso en tres dimensiones y formación de cavidades. </li></ul></ul><ul><ul><li>La estructura de SAPO-34 es selectiva permitiendo el paso de algunas moléculas, mientras que bloquea el paso a otras. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se pueden modificar la superficie y crear un adsorbentes con diferentes funcionalidades. </li></ul></ul><ul><ul><li>. </li></ul></ul><ul><ul><li>Chabazite framework </li></ul></ul><ul><ul><li>with typical cation sites </li></ul></ul>Revisión de Literatura Schematic source: Marie-Ange Dijiegoune et al (1998)
  4. 4. MOTIVACIÓN <ul><li>Remoción selectiva de CO 2 del aire en las cabinas de las naves espaciales. </li></ul>2500 ppm or less <ul><ul><li>En la actualidad la NASA usa la tecnología (CDRA) para la eliminación de CO 2 . </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>CDRA utiliza las zeolitas 13X y 5A como adsorbentes. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>El CDRA tiene capacidad limitada a bajas concentraciones de CO 2 . </li></ul></ul></ul><ul><li>References: </li></ul><ul><li>National Research Council (U.S). Subcommittee on Spacecraft Maxium Allowable concentrations. Spacecraft Maximum allowable Concentration for Selected Airborne Contaminants; National Academy Press: Washington, D.C., 1993 </li></ul><ul><li>Seter, A. J. Allowable Exposure Limits for Carbon Dioxide During Extravehicular Activity; Technical Memorandum 103832; NASA Ames Research Center; 1998; pp. 1 </li></ul>
  5. 5. Objetivos <ul><li>General: </li></ul><ul><ul><li>Producir un adsorbente nanoporoso más efectivo en la remoción de CO 2 del aire de las cabinas en las naves espaciales. </li></ul></ul><ul><ul><li>Estos adsorbentes serán una opción para reemplazar los materiales utilizados actualmente por la NASA para la eliminación de dióxido de carbono y reemplazar el sistema (CDRA) que no es muy efectivo en la adsorbción de CO 2 . </li></ul></ul>CO 2
  6. 6. Objetivos <ul><li>Específico: </li></ul><ul><ul><li>Mediante el intercambio iónico con una sal de Sr se pretende introducir iones de Sr en la plantilla de SAPO-34. </li></ul></ul><ul><ul><li>Al remplazar los cationes presentes en el material, con Sr pretendemos hacer el medio selectivo y más atractivo para la remoción eficiente de CO 2. </li></ul></ul>
  7. 7. Metodología <ul><li>Síntesis de SAPO-34 </li></ul><ul><li>Intercambio Iónico Fase Líquida (LPIE) </li></ul><ul><li>Intercambio Iónica Fase Sólida (SPIE) </li></ul>
  8. 8. Metodología <ul><li>Síntesis de SAPO-34 </li></ul><ul><li>Intercambio Iónico Fase Líquida (LPIE) </li></ul><ul><li>Intercambio Iónica Fase Sólida (SPIE) </li></ul>
  9. 9. Mixing Aluminum isopropoxide O-phosphoric acid Colloidal silica (LUDOX AM-30) Sodium hydroxide Tetraethylammonium hydroxide (TEAOH) Deionized water Calcination (SDA removal) Convection drying Filtering Hydrothermal crystallization 187 horas 200  C Molecular organic structure-directing agent (SDA) 100 ˚ C 200 ˚ C 600 ⁰ C 1 Hr 1 Hr 10 Hr 25 ˚ C Lok, B. M. et al. US Patent 4,440,871, 1984. Lok, B. M. et al. US Patent 4,758,419, 1988; Schematic source: Burkett and Davis (1994) SDA nucleation crystal growth soluble species
  10. 10. <ul><li>Temperature: 60  C </li></ul><ul><li>Vigorous agitation </li></ul><ul><li>Time </li></ul><ul><ul><li>Stage 1: 24 hours </li></ul></ul><ul><ul><li>Stage 2: 48 hours </li></ul></ul><ul><ul><li>Stage 3: 72 hours </li></ul></ul><ul><li>Strontium chloride solution ( 1:10) </li></ul><ul><li>pH measure ~6 </li></ul><ul><li>Zeolite addition </li></ul><ul><li>Filtering with deionized water </li></ul>Drying Breck, D. W. Zeolite Molecular Sieves; Wiley: New York, 1973. Yang, R. T. Adsorbents: Fundamentals and Applications. Wiley: New York, 2003. Baes, C.F.; Mesmer, R. E. The Hydrolysis of Cations; R.E. Krieger: Florida, 1986
  11. 11. <ul><li>Solid Phase Ion Exchange </li></ul>*The Tamman temperature is the point where the salt begins to become appreciably mobile, and it is approximately ½Tm, where Tm is the melting point in absolute temperature. Tm=868 297.43˚C * 150˚C 100˚C 25˚C Water elimination of the zeolite HSAPO34 SrCl 2 loses 6 waters Tamman temperature SrCl 2 LPIE of Na-HSAPO34 with NH 4 Cl to produce NH 4 SAPO34. Filtering with deionized water Dried at 90ºC Temperature: 60  C Time: 24 hours Calcination of the sample NH 4 SAPO34 to obtain HSAPO34 “ Homogeneous” mixing of the zeolite HSAPO34 and SrCl 2 ∙6H 2 O Ion exchange in solid phase (SPIE). Olson, D. H. J. Phys. Chem. 1968. Vol 72, p.p. 4366. Forster, H. and Hatje, U. Solid State Ionics 1997, Vol. 101, p.p. 425. Haniffa, R. M. and Seff, K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, p.p. 2688. Hernandez-Maldonado, A. J. and Yang, R. T. Ind. Eng. Chem. Res. 2004, Vol. 43, p.p. 1081. Watanabe, Y. et al. J. Catal. 1993, Vol. 143, p.p. 430
  12. 12. TGA Caracterización Micromeritics Isitermas SEM EDAX
  13. 13. Datos Experimentales
  14. 14. SEM NaHSAPO34
  15. 15. SEM NH 4 SAPO34
  16. 16. SEM SrSAPO34
  17. 17. TGA
  18. 18. XRD
  19. 19. ISOTERMAS ADSORCION CO 2
  20. 20. Módulo Instruccional para integrar en el curso de Biología a Nivel Secundario Tema Tamiz Molecular
  21. 21. Referencias <ul><li>Large-Cage Zeolite Structures with Multidimensional 12-Ring Channels </li></ul><ul><ul><li>Bu, X.;Feng, P.; Stucky, G.D.; Science 278(1997) 2080-2085. </li></ul></ul><ul><li>Photoluminescence of open-framework phosphates and germanates </li></ul><ul><ul><li>Feng, P.; Chem. Commun. (2001) 1668–1669. </li></ul></ul><ul><li>Isomorphous Substitution of Mn(II) into Aluminophosphate Zeotypes: A Combined High-Field ENDOR and DFT Study </li></ul><ul><ul><li>Arieli, D.; Delabie, A.; Vaughan, D.E.W.; Strohmaier, K.G.; Goldfarb, D.; J. Phys. Chem. B 106 (2002) 7509-7519. </li></ul></ul><ul><li>Resolving Mn framework sites in large cage aluminophosphate zeotypes by high field EPR and ENDOR spectroscopy </li></ul><ul><ul><li>Arieli, D.; Prisner,T.F.; Hertelb, M.; Goldfarb,D.; Phys. Chem. Chem. Phys. 6 (2004) 172-181. </li></ul></ul><ul><li>High field ENDOR as a characterization tool for functional sites in microporous materials </li></ul><ul><ul><li>GoldfarbD.; Phys. Chem. Chem. Phys . 8(2006) 2325–2343. </li></ul></ul>
  22. 22. Preguntas

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