Zeolitas, imaginación sin límites

Su relevancia técnica, el deseo por mejorar su rendimiento y las inagotables opciones de síntesis para adaptar sus propiedades han desencadenado una evolución permanente de esta extraordinaria clase de materiales.

Imágenes tomadas de Google Maps: ©2012 Cnes/Spot Image, Digital Globe, GeoEye, Instituto Cartográfico de Cataluña

El campo de las zeolitas ha evolucionado de forma rápida y continua desde que se introdujeron las primeras zeolitas sintéticas en la década de los cincuenta del siglo XX. Una oleada de investigación en las décadas de los ochenta y noventa aportó el descubrimiento de nuevas estructuras y composiciones en su configuración, para su uso como adsorbentes, intercambiadores de iones y catalizadores en la producción de combustibles y productos químicos, así como para la protección ambiental [véase «Zeolitas sintéticas», por George T. Kerr; Investigación y Ciencia, septiembre de 1989]. Hasta hoy se han identificado 204 tipos de estructuras de zeolitas, aunque solo algunos de ellos se han comercializado. Pero no es oro todo lo que reluce. ¿Ha experimentado alguna vez el desconcierto de conducir en una gran metrópoli formada por calles tortuosas y estrechas? El encanto y las posibilidades de la ciudad se pueden ir al traste debido a una densa congestión de tráfico.

Una situación similar sucede en zeolitas que contienen microporos de dimensiones moleculares (inferiores a 1 nanómetro). Esta característica única, esencial para aplicaciones tradicionales como los tamices moleculares y la selección de formas, puede ser un inconveniente. Las moléculas voluminosas ven impedido su acceso, y se quedan estancadas en las aberturas de los poros o encuentran obstaculizado su paso hacia los centros activos dentro del cristal microporoso. Estas restricciones provocan una infrautilización del volumen disponible de zeolita, lo que se traduce en parámetros no óptimos relativos a actividad, selectividad o vida útil, los indicadores cruciales del rendimiento de cualquier catalizador. Este inconveniente estimuló la investigación dirigida a mejorar la accesibilidad y el transporte moleculares por medio de zeolitas con poros más anchos, o bien organizadas jerárquicamente, o ambas cosas.

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