Propiedades estructurales, texturales y ácido-base de óxidos metálicos mixtos de Al2O3-TiO2 - Montoya de la Fuente, J. Ascención (Universidad Autónoma Metropolitana, 1996)
Se sintetizaron óxidos metálicos mixtos de A1203-Ti02 con tres diferentes composiciones, 6%, 14% y 44% en peso de Ti02 así como los óxidos puros de A1203 y Ti02, mediante los métodos de sol-gel y toprecipitación. Los parámetros de síntesis inherentes a cada método se mantuvieron constantes excepto el contenido de Ti4+. Los hidróxidos metálicos obtenidos se calcinaron a 5oo.C, 7oo.C y 9oo.c para transformarlos en sus correspondientes óxidos metálicos. Se investigó el estado y dispersión del Ti4+, así como sus efectos sobre las propiedades térmicas, estructura y microestructura, el área superficial y la morfología en los hidróxidos y óxidos en función de la concentración, el método de síntesis y la temperatura de calcinación, utilizando diversas técnicas de caracterización tales como DTA-TGA, DRX, METMEB y Adsorci6n de N2. Las propiedades ácido-base en los óxidos calcinados a 5oo.c se midieron mediante las técnicas directas de fijación de Cl, IR-termodesorción de piridina y TPN&/CO& y se correlacionan con la actividad en de deshidrataci6n de isopropanol a diferentes temperaturas (técnica indirecta). Se encontró que los hidróxidos de aluminio y mixtos preparados por sol-gel fueron polvos nanométricos con estructura porosa abierta y microcristalinos, siendo la microestructura del tipo boehmita (y-Al00H) y el orden estructural a corto alcance fue inversamente proporcional al contenido de Ti4+. El Ti4+ se incorpora en la microestructura de la boehmita para concentraciones 5.14% en peso de Tia por encima de esta concentración el Ti4+ se acomoda en la superficie llegando a formar enlaces Ti-O-Ti del tipo de la anatasa. Encontraste los hidróxidos de aluminio y mixtos obtenidos por coprecipitación resultaron cristalinos con estructura tipo bayerita (a-Al(OH)3) con una morfología lamelar, tanto la cristalinidad como el tamaño de las lamelas fueron inversamente proporcionales a la concentraci6n de Ti4+. En este caso el Ti4+ se encontró altamente disperso sobre la superficie de los cristales de la bayerita para todas las concentraciones. Los óxidos provenientes de hidrbxidos de coprecipitaci6n fueron mucho más cristalinos que sus correspondientes obtenidos por sol-gel. En los óxidos sol-gel Ti4+ se mantuvo en la estructura hasta los 7oo.C y por encima de esta temperatura el Ti02 se segrega y cristahza en la fase rutilo y la alúmina se transforma en corind611, siendo la temperatura de cristalizaci6n en ambos casos inversamente proporcional a la concentraci6n de Tia+, mientras que en el sistema de coprecipitación el Ti02 forma cristalitos de la fase anatasa altamente dispersos y se transforma en rutilo a 8W, esta transformación promueve la cristalizaci6n de Z-Ak03. En ambos sistemas en 5oo.c, al aumentar la concentraci6n de Tia+ el orden estructural disminuye y el área superficial se incrementa, pero al aumentar la temperatura de calcinación el orden estructural aumenta y el drea superficial disminuye. En los óxidos calcinados a5oo.C de los sistemas sol gel y coprecipitación se identificaron solamente sitios ácidos tipo Lewis débiles y fuertes. Los óxidos de coprecipitación resultaron más ácidos que sus correspondientes de sol-gel. Los óxidos mixtos presentan una densidad de sitios ácidos por unidad de drea menor que los óxidos puros pero presentan sitios de mayor fuerza. El Ti4+ genera nuevos sitios básicos y de mayor fuerza. La rapidez específica (-rA=mol/m2.s) de los óxidos mixtos en la deshidratacibn de isopropanol es menor que la que muestran los óxidos puros. Se encontró el efecto de compensación, esto es, una relación real entre A (factor pre-exponencial) y la energía de activación aparente, Ea, calculados en los óxidos simples y mixtos de ambos sistemas.