Fosfatos laminares de hafnio (IV). Síntesis, caracterización y estructura cristalina. Intercalación de moléculas orgánicas

Resumen

En este trabajo, se describe la preparación, propiedades y estructura cristalina de los fosfatos laminares de hafnio en sus variedades alfa y gamma. La variedad alfa Hf(HPO4)2.H2O(alfa-Hfp) se prepara usando el procedimiento descrito por Tomita y col., pero modificando las condiciones de reflujo. Se ha determinado la estructura cristalina por difracción de rayos X y de neutrones. Se ha preparado un nuevo compuesto altamente cristalino Hf(PO4) (H2PI4).2H2O (gamma-Hfp) a través de una fase sódica del gamma-HfP parcialmente sustituida por el método de reflujo. Se ha resuelto su estructura cristalina por difractometría de rayos X de polvo usando el refinamiento Rietveld. Se determinaron las posiciones de los átomos de hidrógeno por difracción de neutrones usando longitud de onda constante y trabajando en un modo de altas resolución. Se ha estudiado la intercalación de distintas n-alquilaminas (n=1-6) así como las aminas cíclicas: anilina, bencilamina, ciclohexilamina, piperidina y piridina en alfa-HfP y gamma-HfP utilizando aminas puras en fase líquida y vapor. También se ha estudiado el proceso de interacalación con disoluciones acuosas de amina en un amplio rango de concentraciones con el objeto de seguir el mecanismo del proceso de intercalación y determinar la posible formación de fases intermedias. Se caracterizaron los sólidos de intercalación obtenidos por análisis químico y térmico, diracción de rayos X y espectroscopia infrarroja. Todos los compuestos de intercalación muestran una distancia interlaminar expandida. Así mismo, se obtuvieron las isotermas de intercalación y las curvas de valoración y, en aquellos casos en los que la intercalación se llevó a cabo utilizando disoluciones acuosas de aminas, se obtuvieron las curvas de hidrólisis y los correspondientes diagramas de distribución de fases. Se determinó la composición de los sólidos de intercalación y se han propuesto las siguiente