Síntesis de nuevos materiales basados en minerales de la arcilla. Aplicaciones ambientales y químicas.

Abstract

La tesis titulada "Síntesis de nuevos materiales basados en minerales de la arcilla. Aplicaciones ambientales y químicas" aborda el desarrollo y la caracterización de materiales derivados de arcillas, como zeolitas, para aplicaciones sostenibles en catálisis, captura de CO2 y gestión de residuos peligrosos como el asbesto. El trabajo explora métodos avanzados para modificar arcillas (como la pilarización y la creación de heteroestructuras porosas) con el objetivo de convertir biomasa lignocelulósica en productos químicos de alto valor, como γ-valerolactona y levulinatos de alquilo, mediante procesos catalíticos eficientes. También investiga la síntesis de zeolitas a partir de filosilicatos para la captura de CO2, destacando el impacto de los tratamientos ácidos y las condiciones hidrotérmicas en la mejora de su capacidad adsorbente. Un capítulo destacado se centra en el tratamiento del crisotilo, un mineral fibroso de asbesto, mediante métodos ácidos asistidos por microondas. Este enfoque transforma el crisotilo en un material amorfo y poroso, reduciendo su patogenicidad y ofreciendo una solución efectiva para la gestión segura de residuos de asbestos. Los resultados demuestran que las arcillas pilareadas y las heteroestructuras porosas optimizan la conversión de furfural en compuestos de valor añadido, siendo los catalizadores basados en circonio los más efectivos. En la captura de CO2, las zeolitas sintetizadas a partir de caolinita y montmorillonita muestran una adsorción significativamente superior a la de arcillas tratadas. Los tratamientos de crisotilo logran una reducción drástica de su toxicidad en tiempos cortos, aumentando la porosidad y eliminando componentes nocivos. En conjunto, esta investigación aporta soluciones innovadoras y sostenibles en catálisis, captura de carbono y gestión de residuos, con implicaciones relevantes para la industria y el medio ambiente.