Recebido em 20/10/05; aceito em 11/4/06; publicado na web em 22/8/06 STUDY OF ZSM-5 ZEOLITE SYNTHESIS FROM NATURAL CLAYS. The synthesis of ZSM-5 zeolite was studied by three synthesis methods: standard synthesis, three day synthesis and synthesis employing clays (kaolin and montmorillonite). The raw materials and prepared materials were characterized by Chemical Analysis by X-Ray Fluorescence (XRF) and X-Ray Diffraction (XRD). The results show that it is possible to synthesized ZSM-5 zeolite using clays as raw materials. Kaolin gives phases of higher crystalinity than montmorillonite.Keywords: ZSM-5; zeolites; clays.
INTRODUÇÃOA zeólita ZSM-5 pertence a uma família de zeólitas designadas com as iniciais de sua inventora ZSM ("Zeolite Socony Mobil"), também conhecida como pentasil. Estas zeólitas se caracterizam por apresentarem um alto grau percentual de silício (relação Si/Al compreendida entre 15 e infinito) 1 .Esta zeólita, em função desta relação Si/Al, apresenta os seguintes parâmetros de cela unitária: a = 20,10 -20,07 Å; b = 19,90 -19,86 Å; c = 13,40 -13,36 Å; e tem a seguinte fórmula química:A estrutura apresenta dois sistemas de canais que se entrecruzam, um que é retilíneo e o outro é sinosuidal, aos quais se ingressa por aberturas formadas por dez membros (10MR) de diâmetro cerca de 6 Å 2 (Figura 1).A síntese da zeólita ZSM-5 é bem conhecida na literatura 3-9 . Na síntese destes materiais utilizam-se vários reagentes: sílica, aluminato de sódio, hidróxido de sódio, água, reagente orgânico (template) etc. A síntese é realizada em autoclaves com aquecimento e a cristalização da fase zeolítica leva de uma a duas semanas.Na busca de novas rotas de sínteses de zeólita, é interessante obter as fases zeolíticas em menores tempos e empregando menores quantidades de reagentes orgânicos (viabilidade econômica).O objetivo deste trabalho é estudar e propor novas rotas de sín-tese para a zeólita ZSM-5. Como referência empregaremos a sínte-se padrão 1 e uma síntese proposta com o emprego de álcool como co-direcionador e em menor tempo de síntese 10 ; posteriormente, será proposta uma síntese empregando argilas como fontes alternativas de matérias-primas.Estudou-se também a influência da agitação sobre o processo de cristalização dessa zeólita, uma vez que se conhece a influência deste parâmetro sobre a cristalização do gel 1 .
PARTE EXPERIMENTALA síntese da zeólita ZSM-5 foi realizada através de três procedimentos de síntese: síntese padrão 1 , síntese três dias 10 e síntese empregando argilas.
Síntese padrãoA Tabela 1 mostra as relações molares dos reagentes empregados para a síntese da zeólita ZSM-5. A partir destas relações molaTabela 2. Quantidades (g) dos reagentes empregados nas sínteses da zeólita ZSM-5