RESUMEN: Los aluminosilicatos sintéticos de alta carga tipo mica son de gran interés científico debido a su elevada capacidad de intercambio catiónico si se comparan con otras arcillas naturales. Por ello, se consideran adsorbentes potencialmente eficaces en la eliminación de contaminantes de agua y en la captura e inmovilización de residuos radioactivos de alta actividad. Por otra parte, las micas de alta carga han mostrado recientemente su capacidad como precursores de materiales mesoporosos de carácter ácido mediante la incorporación de surfactantes catiónicos en la interlámina. El delicado equilibrio entre las fuerzas que se establecen durante el intercambio conduce a la formación de diferentes productos de intercambio en función de la cantidad de surfactante incorporado.
En este trabajo, se estudian las propiedades de intercalación de micas de alta carga con aminas primarias, terciarias y cuaternarias de cadena larga. La estructura híbrida orgánica-inorgánica del producto ha sido analizada con técnicas de difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y análisis termogravimétrico con espectrómetro de masas acoplado, que han servido para la identificación de los productos de intercambio. En particular, se ha estudiado el efecto del grupo de la cabeza del surfactante en las propiedades de intercalación de las micas de alta carga, principalmente gobernadas por la alta carga de la lámina de silicato y por efectos estéricos.
ABSTRACT: Synthetic high charge mica-type aluminosilicates have attracted the interest of the scientific community because of their high cation exchange capacity compared with other natural clays. Hence, they have being proposed as potentially efficient adsorbents for removal of pollutants from water and for capturing and immobilization of radioactive waste. On the other hand, recently, high charge micas have shown their ability as precursors of novel mesoporous materials with acidic properties through a surfactant templating strategy. The delicate equilibrium established between forces leads the formation of different exchanged products as a function of the surfactant coverage.
In this work, the intercalation properties of swellable high charge micas with long primary, tertiary and quaternary amines are studied. The organic-inorganic hybrid structure of the product has been analyzed using X-ray diffraction techniques, transmission electron microscopy and thermogravimetric analysis coupled to mass spectrometer, helping in the identification of the exchanged products. Special attention has been paid to the surfactant head group effect in the intercalation properties of high charge micas, mainly governed by the high layer charge of the silicate and by steric effects.
