Análisis de las relaciones morfología-propiedades en nanocompuestos basados en matrices de copolímeros de bloque

El objetivo principal de la presente investigación ha sido desarrollar una nueva clase de materiales nanocompuestos orgánicos-inorgánicos basados en la capacidad de los copolímeros de bloque de auto-organizarse promoviendo la dispersión de nanopartículas, así como relacionar las diferentes morfologías obtenidas con las propiedades finales de los nanocompuestos. Para generar la nanoestructuración de estos nanocompuestos basados en copolímeros de bloque, como el poli(estireno-b-isopreno-b-estireno) (SIS) y el poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) en nanopartículas de plata, se han utilizado los conceptos de compatibilización y confinamiento. Es decir, las nanopartículas inorgánicas se confinaron en una sola fase del copolímero de bloque mediante tratamientos superficiales y su funcionalización física. En particular, se utilizaron surfactantes (el cloruro de tetrametilamonio, TMAC, y el dodecanotiol, DT) para favorecer la interacción entre las nanopartículas inorgánicas y la matriz polimérica. Teniendo en cuenta los cálculos teóricos de los parámetros de solubilidad obtenidos mediante la teoría de Hoftizer-Van Krevelen, y la electronegatividad propia de los diferentes elementos, los dos surfactantes elegidos tienen una muy buena compatibilidad con el bloque de estireno favoreciendo la localización de las nanopartículas de plata en este bloque.

Total oxidation of naphthalene at low temperatures using palladium nanoparticles supported on inorganic oxide-coated cordierite honeycomb monoliths

A study on the preparation of thin films of ZSM-5 and BETA zeolites, and a SAPO-5 silicoaluminophosphate, supported on cordierite honeycomb monoliths by in situ synthesis was carried out for their use as catalyst supports. Furthermore γ-Al2O3 was also coated onto a cordierite honeycomb monolith by a dip-coating method for use as a standard support. Structured monolithic catalysts were prepared by impregnation of the aforementioned coated monoliths with polymer-protected Pd nanoparticles. The monolithic catalysts have been tested for the total oxidation of naphthalene (100 ppm, GHSV 1220 h−1). From the combined use of the zeolite with polymer-protected nanoparticles, enhanced catalytic properties have been found for the total abatement of naphthalene. The Pd/MBETA and Pd/MZSM-5 catalytic monoliths have shown excellent activity with a high degree of stability, even after undergoing accelerated ageing experiments.

Total oxidation of naphthalene using palladium nanoparticles supported on BETA, ZSM-5, SAPO-5 and alumina powders

A range of catalysts based on Pd nanoparticles supported on inorganic supports such as BETA and ZSM-5 zeolites, a silicoaluminophosphate molecular sieve (SAPO-5) and γ-alumina as a standard support have been tested for the total oxidation of naphthalene (100 ppm, total flow 50 ml/min) showing a conversion to carbon dioxide of 100% between 165 and 180 °C for all the analysed catalysts. From the combined use of zeolites with PVP polymer protected Pd based nanoparticles, enhanced properties have been found for the total abatement of naphthalene in contrast with other kinds of catalysts. A Pd/BETA catalyst has been demonstrated to have excellent activity, with a high degree of stability, as shown by time on line experiments maintaining 100% conversion to CO2 during the 48 h tested.