Los Investigadores Encuentran Evidencia Definitiva de Cmo Crecen los Zeo-

litos

(Researchers Find Definitive Evidence of How Zeolites Grow)

Publicado el 15 de Mayo de 2014

Traduccin y Adaptacin: Pablo Martn Agero

Fuente Consultada: "Nanowerk"

(Noticias de Nanowerk) Investigadores han hallado la primera evidencia de c- mo los zeolitos de silicalito-1 (tipo MFI) crecen, demostrando que el crecimien- to es un proceso concertado involucrando tanto la unin de nanopartculas y la adicin de molculas.

Ambos procesos parecen suceder simultneamente, dijo Jeffrey Rimer, un pro- fesor de Ingeniera en la Universidad de Houston y autor principal de un artcu- lo publicado el jueves en el peridico "Ciencia" (Science) ("Imagen In Situ del Crecimiento de la Superficie de Silicalito-1 Revela el Mecanismo de Cristaliza- cin"). l dijo que un segundo componente para la investigacin podra tener un impac- to an ms duradero. l y la investigadora Alexandra I. Lupulescu emplearon u- na nueva tcnica que les permiti ver el crecimiento de la superficie del zeolito en tiempo real, un logro que Rimer dijo que puede ser aplicado tambin a otros tipos de materiales.

Esta es una fotografa de la clula lquida de alta temperatura unida al mi- croscopio de fuerza atmica (MFP-3D-SA, "Asylum Research", Santa Barbara, California). La clula est equipada con puertos de entrada/sali- da para la inyeccin lquida y un elemento de calentamiento que regula las temperaturas tan altas como 300 C.

Tpicamente, los investigadores examinan el crecimiento del zeolito re- moviendo cristales del ambiente de sntesis natural y analizando los cambios en sus propiedades fsicas, dijeron Ernest J. Rimer y Barbara M. Henley, Profesora Asistente de Ingeniera Qumica y Biomolecular en la Universidad de Houston. Eso ha permitido entender el mecanismo fundamental del crecimiento del zeolito ms desafiante.

Los zeolitos ocurren naturalmente, pero tambin pueden ser fabricados. Esta investigacin involucr el silicalito-1, un zeolito sinttico, libre de aluminio ha servido como un prototipo en la literatura para estudiar el crecimiento del zeolito.

Por ms de dos dcadas, los investigadores han teorizado que las nano- partculas, las cuales son conocidas por estar presentes en las soluciones

del crecimiento del zeolito, jugaban un rol en el crecimiento, pero no ha- ba una evidencia directa. Y mientras la mayora de los cristales crecen a travs a travs de medios clsicos la adicin de tomos o molculas al cristal la presencia y el consumo gradual de nanopartculas sugeran un sendero no clsico para la cristalizacin del zeolito.

Rimer y Lupulescu descubrieron que tanto los modelos clsicos y no cl- sicos del crecimiento estaban en el trabajo. "Hemos demostrado que un set complejo de dinmicos tiene lugar," dijo Rimer. "Al hacerlo, hemos revelado que hay mltiples senderos en el me- canismo del crecimiento, lo cual resuelve un problema que ha sido deba- tido por casi 25 aos."

Resuelve un misterio en el mundo de la ingeniera del cristal, pero la ma- nera que lo hicieron puede tener un impacto ms duradero. Rimer y Lu- pulescu, quienes hicieron el proyecto como parte de la disertacin de Lu- pulescu, lo que le permiti obtener su Doctorado en Filosofa en Ingenie- ra Qumica del Colegio de Ingeniera de Cullen, en la Universidad de Houston, en Diciembre, trabajaron con "Asylum Research", con base en California. Ellos utilizaron la Microscopa de Fuerza Atmica (MFA) con resolucin temporal para registrar las imgenes topogrficas de las superficies de silicalito-1 mientras crecan.

La MFA provee imgenes tridimensionales de una resolucin casi mole- cular de la superficie del cristal. Rimer dijo que la tecnologa, junto con software desarrollado por "Asylum Research" y su laboratorio, hicieron posible el estudio del crecimiento in situ, o en el lugar. Mientras su labo- ratorio trabaja en temperaturas hasta los 100 Celsius, la instrumentacin puede soportar temperaturas tan altas como los 300 C, posibilitando su utilizacin para un nmero de materiales que crecen en condiciones sol- votrmicas, dijo Rimer. Fuente: "Universidad de Houston".