SILICATOS Y SILICATOS METÁLICOS HÍBRIDOS ORGÁNICOS-INORGÁNICOS QUE PRESENTAN UNA ESTRUCTURA ORDENADA.

Silicatos y silicatos metálicos híbridos orgánicos-inorgánicos denominados ECS,

caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo con reflexiones exclusivamente en valores angulares superiores a 4,0º de 2θ, y por una estructura ordenada que contiene unidades estructurales que presentan la fórmula (a), en la que R es un grupo orgánico: y que posiblemente contiene uno o más elementos T seleccionados de entre los grupos IIIB, IVB, VB y metales de transición, con una proporción molar Si/(Si+T) en dicha estructura superior a 0,3 e inferior o igual a 1, en la que Si es el silicio contenido en la unidad estructural de la fórmula (a)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/007132.

Solicitante: ENI S.P.A..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: PIAZZALE E. MATTEI, 1 00144 ROMA ITALIA.

Inventor/es: BELLUSSI, GIUSEPPE, CARATI, ANGELA, MILLINI, ROBERTO, RIZZO, CATERINA, DIAZ MORALES,URBANO, ZANARDI,Stefano, PARKER,Wallace,O\'Neil.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 3 de Agosto de 2007.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C01B33/44 QUIMICA; METALURGIA.C01 QUIMICA INORGANICA.C01B ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01B 33/00 Silicio; Sus compuestos (C01B 21/00, C01B 23/00 tienen prioridad; persilicatos C01B 15/14; carburos C01B 32/956). › Productos obtenidos a partir de silicatos cambiadores de base, en capas, por cambio de iones con compuestos orgánicos tales como compuestos amonio, fosfonio o sulfonio o por inserción de compuestos orgánicos, p. ej. materiales organoarcillosos.
  • C01B37/00 C01B […] › Compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares pero que no tienen propiedades de cambiadores de base.
  • C01B39/00 C01B […] › Compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares y de cambiadores de base, p. ej. zeolitas cristalinas; Su preparación; Tratamiento posterior, p. ej. cambio de iones o extracción del aluminio (tratamiento para modificar las propiedades de adsorción o de absorción, p. ej. conformación utilizando un ligante, B01J 20/10; tratamiento para modificar las propiedades catalíticas, p. ej. combinación de tratamientos para hacer a las zeolitas apropiadas para su utilización como catalizador, B01J 29/04; tratamiento para mejorar las propiedades de cambiadores de iones B01J 39/14).
  • C01B39/02 C01B […] › C01B 39/00 Compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares y de cambiadores de base, p. ej. zeolitas cristalinas; Su preparación; Tratamiento posterior, p. ej. cambio de iones o extracción del aluminio (tratamiento para modificar las propiedades de adsorción o de absorción, p. ej. conformación utilizando un ligante, B01J 20/10; tratamiento para modificar las propiedades catalíticas, p. ej. combinación de tratamientos para hacer a las zeolitas apropiadas para su utilización como catalizador, B01J 29/04; tratamiento para mejorar las propiedades de cambiadores de iones B01J 39/14). › Zeolitas aluminosilicato cristalinas; Sus compuestos isomorfos; Su preparación directa; Su preparación a partir de una mezcla de reacción que contiene una zeolita cristalina de otro tipo, o a partir de reactantes preformados; Su tratamiento posterior.
  • C07F7/18C4B
  • C09C1/30D12

Clasificación PCT:

  • C01B33/44 C01B 33/00 […] › Productos obtenidos a partir de silicatos cambiadores de base, en capas, por cambio de iones con compuestos orgánicos tales como compuestos amonio, fosfonio o sulfonio o por inserción de compuestos orgánicos, p. ej. materiales organoarcillosos.
  • C01B37/00 C01B […] › Compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares pero que no tienen propiedades de cambiadores de base.
  • C01B37/02 C01B […] › C01B 37/00 Compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares pero que no tienen propiedades de cambiadores de base. › Polimorfos de sílice cristalinos, p. ej. silicalitas.
  • C09C1/30 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09C TRATAMIENTO DE MATERIALES INORGANICOS, QUE NO SEAN CARGAS FIBROSAS, PARA MEJORAR SUS PROPIEDADES DE PIGMENTACION O DE CARGA (preparación de compuestos inorgánicos o elementos no metálicos C01; tratamiento de materias especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón, piedra artificial o análogo C04B 14/00, C04B 18/00, C04B 20/00 ); PREPARACION DE NEGRO DE CARBON. › C09C 1/00 Tratamiento de materiales inorgánicos específicos distintos a las cargas fibrosas (materiales luminiscentes o tenebrescentes C09K ); Preparación de negro de carbón. › Acido silícico.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2363207_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a silicatos híbridos orgánicos-inorgánicos que presentan una estructura ordenada y a un procedimiento para la preparación de los mismos.

Los silicatos y silicatos metálicos son un grupo de compuestos que pueden producir estructuras tridimensionales compactas o porosas (zeolitas), lamelares (micas y arcillas) o cristalinas lineales. Las zeolitas y arcillas han resultado muy importantes en la evolución de los procedimientos catalíticos y para la separación de mezclas de diferentes moléculas. Sus propiedades se correlacionan con la geometría de la estructura cristalina y con la composición química, determinando las características ácidas y polares. Las zeolitas, en particular, son sólidos cristalino-porosos que presentan una estructura constituida por una red tridimensional de tetraedros de TO4 que se encuentran conectados por medio de átomos de oxígeno, en la que T es un átomo tetrahédrico trivalente o tetravalente, por ejemplo Si o Al.

La sustitución de Si o Al por otros elementos, tales como Ge, Ti, P, B, Ga y Fe, por ejemplo, ha permitido la modificación de las propiedades físico-químicas de los materiales, obteniendo productos con nuevas propiedades, que se han utilizado como catalizadores o tamices moleculares.

Se están realizando estudios destinados a modificar todavía más profundamente las propiedades de estos materiales, para la síntesis de híbridos orgánicos-inorgánicos, en los que por lo menos una parte del precursor sílice consiste en silicatos mixtos que contienen por lo menos un enlace Si-C. En particular, se ha intentado sintetizar estructuras de silicatos cristalino-porosos o silicatos metálicos que contienen grupos orgánicos en el interior de la red, partiendo de precursores disilano en los que un grupo orgánico se encuentra unido por dos átomos de silicio.

En Nature 416:304-307 (21 de marzo de 2002), Inagaki et al. describen la síntesis de un silicato mesoporoso híbrido que contiene grupos ≡Si-C6H4-Si≡. Esta material presenta una distribución hexagonal de los poros con una red constante de 52,5 Å y paredes que delimitan los poros con una periodicidad estructural igual a 7,6 a lo largo de la dirección de los canales. El material se sintetizó mediante la adición de 1,4-bis(trietoxisilil)benceno a una solución acuosa que contenía cloruro de octadeciltrimetilamino, un surfactante, y sosa. El patrón de difracción de rayos X de polvo mostraba 3 reflexiones en valores angulares bajos (2θ<4,0º), con 2θ=1,94º, 3,40º y 3,48º, correspondientes a las distancias entre planos d=45,5 Å, 26,0 Å y 22,9 Å, y 4 reflexiones en la región 10º<2θ<50º (2θ=11,64º, 23,40º, 35,92º y 47,87º, correspondiente a d=7,6 Å, 3,8 Å, 2,5 Å y 1,9 Å). Se localizó una reflexión adicional en aproximadamente 20,5º de 2θ, aunque era grande y mal definida.

El documento JP 2002-211917-A describe la introducción de por lo menos una unidad de ≡Si-R-Si≡ en la estructura de las fases conocidas de zeolita. En particular se describen estructuras MFI, LTA y MOR, en las que una cantidad reducida del oxígeno de puente entre dos átomos de silicio (≡Si-O-Si≡) se sustituye por grupos metileno (≡Si-CH2Si≡). Se proporcionan ejemplos de proporciones de silicio unido a carbono con respecto a una cantidad total de silicio, T/(Q+T), no superior al 10%. En esta proporción, no se consideran los heteroátomos no de silicio posiblemente presentes en la estructura, tales como el aluminio.

Las síntesis se llevan a cabo utilizando bis-trietoxisililmetano (BTESM) como fuente de silicio, en presencia posiblemente de tetraetilortosilicato. El método de síntesis utilizado es el utilizado para la síntesis de estructuras conocidas de zeolita y se utilizan posiblemente moldes. En todos los casos se observan importantes fenómenos de rotura de los enlaces Si-C bajo las condiciones de síntesis descritas; por lo tanto, únicamente una alícuota del enlace mencionado anteriormente sigue formando parte integral de la estructura final.

De acuerdo con lo expuesto anteriormente, los espectros de RMN-MAS-29Si de las muestras muestran una señal inferior a -60 ppm, atribuible a la presencia de enlaces Si-C. Además, se observan señales intensas, también en muestras preparadas utilizando únicamente BTESM como fuente de silicio, atribuidas a sitios Q4 (aproximadamente -115 ppm) y Q3 (aproximadamente -105 ppm), correspondientes a átomos de Si circundados por cuatro tetrahedros, O-SiO3, y tres tetrahedros O-SiO3 y un grupo -OH, respectivamente. Lo expuesto anteriormente confirma una rotura considerable del enlace Si-C del precursor BTESM.

Por lo tanto, no se han obtenido materiales que presenten propiedades muy diferentes de las de sus contrapartidas inorgánicas, probablemente debido al bajo nivel de sustitución de los grupos ≡Si-O-Si≡ con grupos ≡Si-CH2-Si≡.

El artículo "Mesoporous Sieves with Unified Hybrid Inorganic/Organic Frameworks" (Chem. Mater. 11:3302-3308, 1999) da a conocer silicatos híbridos orgánicos-inorgánicos caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo con reflexiones en valores angulares inferiores a 4,0º de 2θ y una estructura ordenada que contiene unidades estructurales de fórmula (-O3Si-R-SiO3-), en la que R es un grupo orgánico. Además, este silicato híbrido se caracteriza por señales en el espectro RMN-MAS-29Si cuyos desplazamientos químicos comprendidos esencialmente en el intervalo de -40 ppm a -90 ppm (de la página 3.302, columna 3, línea 5 a la página 3.304, columna 5, línea 16; de la página 3.304, columna 5, línea 60 a la página 3.307, columna 11, línea 4, y figuras 1 y 2).

45

55

Se han descubierto nuevos silicatos y silicatos metálicos híbridos orgánicos-inorgánicos de estructura ordenada que resultan útiles, por ejemplo, en el campo de la catálisis, en la separación de compuestos presentes en mezclas y en nanotecnología.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención se refiere a nuevos silicatos y silicatos metálicos híbridos orgánicosinorgánicos denominados ECS (silicatos de carbono ENI) caracterizados por un difractograma de rayos X que presenta reflexiones exclusivamente en valores angulares superiores a 4,0° de 2θ exclusivamente preferentemente a valores angulares superiores a 4,7º de 2θ, y también caracterizados por una estructura ordenada que contiene unidades estructurales que presentan la fórmula (a):

**(Ver fórmula)**

en la que R es un grupo orgánico, y que posiblemente contienen uno o más elementos T seleccionados de entre los elementos pertenecientes a los grupos IIIB, IVB, VB y de metales de transición, con una proporción molar Si/(Si+T) en dichas estructuras superior a 0,3 e inferior o igual a 1, en la que Si es el silicio contenido en la unidad estructural que presenta la fórmula (a).

Los silicatos y silicatos metálicos híbridos son un aspecto preferido preferente de la presente invención, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo con reflexiones exclusivamente en valores angulares superiores a 4,0º de 2θ, preferentemente exclusivamente valores angulares superiores a 4,7º de 2θ, y también caracterizados por una estructura ordenada que contiene unidades estructurales que presentan la fórmula (a), en la que R es un grupo orgánico:

**(Ver fórmula)**

que posiblemente contiene uno o más elementos T seleccionados de entre los elementos pertenecientes a los grupos IIIB, IVB, VB y de metales de transición, con una proporción molar Si/(Si+T) en dicha estructura superior a 0,3 e inferior o igual a 1, en la que Si es el silicio contenido en la unidad estructural que presenta la fórmula (a), estando conectadas dichas unidades (a) entre sí y con el elemento T, en caso de encontrarse presente, por medio de los átomos de oxígeno.

De acuerdo con lo expuesto anteriormente, los materiales de la presente invención no presentan ninguna reflexión en valores angulares (2θ) inferiores o iguales a 4,0º en el patrón de difracción de rayos X de polvo y, según un aspecto preferente, no presentan ninguna reflexión en valores angulares (2θ) inferiores o iguales a 4,0º.

Los silicatos y silicatos metálicos híbridos que presentan una proporción Si/(Si+T) superior o igual a 0,5 e inferior o igual a 1, resultan particularmente preferidos.

Los silicatos y silicatos metálicos híbridos que presentan una proporción Si/(Si+T)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Silicatos y silicatos metálicos híbridos orgánicos-inorgánicos denominados ECS, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo con reflexiones exclusivamente en valores angulares superiores a 4,0º de 2θ, y por una estructura ordenada que contiene unidades estructurales que presentan la fórmula (a), en la que R es un grupo orgánico:

**(Ver fórmula)**

10 y que posiblemente contiene uno o más elementos T seleccionados de entre los grupos IIIB, IVB, VB y metales de transición, con una proporción molar Si/(Si+T) en dicha estructura superior a 0,3 e inferior o igual a 1, en la que Si es el silicio contenido en la unidad estructural de la fórmula (a).

2. Silicatos y silicatos metálicos según la reivindicación 1, caracterizados por un difractograma de rayos X con 15 reflexiones exclusivamente en valores angulares superiores a 4,7º de 2θ.

3. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1 ó 2, en los que dichas unidades (a) se encuentran conectadas entre sí y con el elemento T, en caso de encontrarse presente, por medio de los átomos de oxígeno.

4. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizados por señales en el espectro de RMN-MAS-29Si cuyos desplazamientos químicos se encuentran comprendidos entre -40 ppm y -90 ppm.

5. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 4, caracterizados por señales en el espectro de

RMN-MAS-29Si cuyos desplazamientos químicos se encuentran comprendidos esencialmente entre -40 y -90 ppm. 25

6. Silicatos y silicatos metálicos según la reivindicación 4 ó 5, cuyos desplazamientos químicos se encuentran comprendidos entre -50 y -90 ppm.

7. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1, 2 ó 3, en los que la proporción Si/(Si+T) es 30 superior o igual a 0,5 e inferior o igual a 1.

8. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1, 2 ó 3, en los que T es un elemento seleccionado de entre Si, Al, Fe, Ti, B, P, Ge, Ga o una mezcla de los mismos.

9. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1, 2 ó 3, que contienen cationes metálicos.

10. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 3, caracterizados por la fórmula (b) siguiente:

SiO1,5·xTO2·y/n Me·zC (b) 40 en la que Si es el silicio contenido en la unidad estructural (a),

T es por lo menos un elemento seleccionado de entre los elementos pertenecientes a los grupos IIIB, IVB, VB y metales de transición, 45 Me es por lo menos un catión que presenta una valencia n

C es carbono

50 x se encuentra comprendido entre 0 y 2,

y se encuentra comprendido entre 0 y 2,

n es la valencia del catión Me, 55 z se encuentra comprendido entre 0,5 y 10.

11. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 10, en los que x se encuentra comprendido entre 0

y 1 e y se encuentra comprendido entre 0 y 1. 60

12. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 1, 2 ó 3, en los que el grupo orgánico R contenido en la unidad estructural (a) es un grupo hidrocarburo con un número de átomos de carbono inferior o igual a 20.

13. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 12, en los que el grupo hidrocarburo es un grupo alifático o aromático, posiblemente sustituido con grupos que contienen heteroátomos.

5 14. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 12 ó 13, en los que R se selecciona de entre los grupos siguientes:

- CH2-, -CH2CH2-, -C3H6-lineal o ramificado, -C4H8-lineal o ramificado, -C6H4-, -CH2-(C6H4)-CH2, -C2H4-(C6H4)-C2H4, (C6H4)-(C6H4)-, -CH2-(C6H4)-(C6H4)-CH2, -C2H4-(C6H4)-(C6H4)-C2H4-, -CH=CH-, -CH=CH-CH2-, CH2-CH=CH-CH2-.

15. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones anteriores, denominados ECS-4, caracterizados por una distribución de diámetros de poro centrada en el rango de los mesoporos, con paredes de poro que presentan una estructura ordenada y caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las reflexiones principales mostradas en la Tabla 1 y en la figura 1:

Tabla 1 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 11,6 100 2 20,6 90 3 23,4 76 4 26,9 8 5 30,0 6 6 31,3 5 7 35,5 26 8 37,8 3 9 44,7 3 10 46,9 4

16. Silicatos y silicatos metálicos según la reivindicación 15, en los que la distribución de diámetros de poro se encuentra comprendida en el intervalo de 2 a 30 nm.

17. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según la reivindicación 15, en los que Si/(Si+T) es igual o superior a 0,5 e inferior o igual a 1.

18. Silicatos y silicatos metálicos según la reivindicación 17, en los que Si/(Si+T) es superior o igual a 0,9 e inferior o

igual a 1. 25

19. Silicatos y silicatos metálicos según la reivindicación 17, en los que T se selecciona de entre Si, una mezcla de Si y Al o una mezcla de Si y Fe, y la proporción molar Si/Al y Si/Fe en las mezclas es superior o igual a 1.

20. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-1, que

30 presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las reflexiones principales mostradas en la Tabla 2 y en la figura 1:

Tabla 2 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 6,7 60 2 7,2 100 3 12,5 24 4 13,3 67 5 19,2 82 6 20,1 36 7 21,5 25 8 25,1 84 9 26,2 35 10 26,9 29 11 29,0 33 12 32,0 21 13 33,3 55 14 34,0 18 15 35,9 11

21. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-2, que 35 presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las

20 reflexiones principales mostradas en la Tabla 3 y en la figura 1:

Tabla 3 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 9,0 100 2 12,6 71 3 13,9 2 4 14,9 5 5 18,0 18 6 19,2 12 7 21,3 6 8 23,3 44 9 23,8 7 10 24,3 7 11 25,5 6 12 25,7 13 13 26,6 18 14 30,0 7 15 34,0 5 16 39,4 5

22. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-3, que presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las reflexiones principales mostradas en la Tabla 4 y en la figura 1:

23. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-5, que Tabla 4 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 5,6 10 2 9,3 100 3 13,3 14 4 14,2 9 5 16,3 14 6 18,5 9 7 18,8 14 8 19,8 16 9 20,5 27 10 22,5 5 11 23,4 10 12 26,5 9 13 27,3 23 14 27,7 9 15 29,0 20 16 29,8 9 17 30,5 10 18 31,4 12 19 32,1 6 20 36,4 10

10 presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las reflexiones principales mostradas en la Tabla 5 y en la figura 3:

Tabla 5 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 4,9 100 2 7,4 12 3 9,8 7 4 12,3 17 5 12,5 19 6 13,2 3 Tabla 5 (continuación) nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 7 14,8 23 8 17,3 35 9 18,0 31 10 19,4 32 11 19,8 20 12 20,8 9 13 21,5 8 14 22,4 9 15 22,9 6 16 23,7 3 17 24,6 7 18 24,8 10 19 26,5 8 20 27,6 25 21 28,0 5 22 28,7 7 23 29,4 7 24 29,9 8 25 30,2 10 26 31,5 15 27 32,1 3 28 32,8 8

24. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-6, que presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las reflexiones principales mostradas en la Tabla 6 y en la figura 5:

25. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 14, denominados ECS-7, que Tabla 6 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 5,1 100 12 25,9 2 2 6,2 19 13 26,4 5 3 12,2 12 14 27,4 24 4 14,3 7 15 28,2 14 5 15,5 36 16 31,3 17 6 17,1 11 17 31,9 12 7 17,5 20 18 32,2 4 8 19,3 22 19 34,8 3 9 20,5 1 20 38,3 4 10 21,3 2 21 39,6 2 11 23,3 20 22 49,1 6

presentan una estructura cristalina, caracterizados por un patrón de difracción de rayos X de polvo que contiene las 10 reflexiones principales mostradas en la Tabla 7 y en la figura 7:

Tabla 7 nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] nº 2θ (º) Intensidad [(I/I0)·100] 1 4,6 20 14 22,0 3 2 7,0 100 15 23,1 7 3 9,3 11 16 24,6 7 4 11,5 7 17 25,6 2 5 12,2 3 18 26,0 2 6 13,4 3 19 26,2 3 7 14,1 18 20 26,8 6 8 14,8 14 21 27,5 11 9 16,3 23 22 28,4 6 10 18,1 2 23 29,2 5 11 18,3 10 24 29,7 3 12 20,7 3 25 30,1 6 13 20,8 4 26 33,0 6

26. Silicatos y silicatos metálicos híbridos según las reivindicaciones 20 a 25, en los que la proporción Si/(Si+T) es superior o igual a 0,5 e inferior o igual a 0,9.

27. Procedimiento para la preparación de silicatos y silicatos metálicos híbridos según una o más de las reivindicaciones 1 a 26, que comprende: 1) añadir un disilano que presenta la fórmula siguiente (c): X3Si-R-SiX3 (c) en la que R es un grupo orgánico, y

X es un sustituyente que puede hidrolizarse a una mezcla acuosa que contiene por lo menos un hidróxido de por lo menos un metal Me seleccionado de entre los metales alcalinos y/o alcalino-térreos y posiblemente una o más fuentes de uno o más elementos T seleccionados de entre los elementos pertenecientes a los grupos IIIB, IVB, VB y metales de transición,

2) mantener la mezcla obtenida bajo condiciones hidrotermales, bajo presión autógena, durante un periodo de tiempo suficiente para formar un material sólido, 3) recuperar el sólido y secarlo.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que en la etapa (1), se encuentran presentes una o más sales del metal Me.

29. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que R es un grupo hidrocarburo con un número de átomos de carbono inferior o igual a 20.

30. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que el grupo hidrocarburo es alifático o aromático, posiblemente sustituido con grupos que contienen heteroátomos.

31. Procedimiento según la reivindicación 29 ó 30, en el que R se selecciona de entre los grupos siguientes:

- CH2-, -CH2CH2-, -C3H6-lineal o ramificado, -C4H8-lineal o ramificado, -C6H4-, -CH2-(C6H4)-CH2, -C2H4-(C6H4)-C2H4, -(C6H4)-(C6H4)-, -CH2-(C6H4)-(C6H4)-CH2, -C2H4-(C6H4)-(C6H4)-C2H4-, -CH=CH-, -CH=CH-CH2-, CH2-CH=CH-CH2-.

32. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que X es un grupo alcóxido que presenta la fórmula -OCmH2m+1, en la que m es un número entero seleccionado de entre 1, 2, 3 ó 4, o un halógeno seleccionado de entre cloro, flúor, bromo o yodo.

33. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que la mezcla de la etapa (1) se prepara mediante la mezcla de los reactivos en las proporciones siguientes, expresadas como proporciones molares:

Si/(Si+T) es superior a 0,3 e inferior o igual a 1 Me+/Si=0,05 a 5 OH -/Si=0,05 a 2 H2O/Si<100

en las que Si es el silicio contenido en el disilano de fórmula (c).

34. Procedimiento según la reivindicación 33, en el que la proporción Si/(Si+T) se encuentra comprendida entre 0,5 y

1.

35. Procedimiento según la reivindicación 33 ó 34, para la preparación de materiales del tipo ECS-1, ECS-2, ECS-3 y ECS-5, en el que la mezcla de la etapa (1) se prepara mediante la mezcla de los reactivos en las proporciones siguientes, expresadas como proporciones molares:

Si/(Si+T)=0,5 a 0,9 Me+/Si=0,1 a 2 OH -/Si=0,1 a 1 H2O/Si=3 a 50

36. Procedimiento según la reivindicación 35, en el que el disilano utilizado para la preparación de los materiales ECS-1, ECS-2, ECS-3 es el 1,4-bis(trietoxisilil)benceno.

37. Procedimiento según la reivindicación 35, en el que el disilano utilizado para la preparación del material ECS-5 es el 4,4'-bis(trietoxisilil)-1,1'-difenilo.

38. Procedimiento según la reivindicación 35, en el que, para la preparación de los materiales del tipo ECS-1, se utilizaron las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,5 a 0,7 Me+/Si=0,1 a 1,5 OH -/Si=0,1 a 0,25 H2O/Si=3 a 50

en el que, preferentemente Me=Na y T=Al, Si o Fe, y la mezcla se mantiene, en la etapa (2), bajo condiciones hidrotermales, a presión autógena, durante un periodo de 2 a 28 días.

39. Procedimiento según la reivindicación 35, en el que, para la preparación de los materiales del tipo ECS-2, se utilizan las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,7 a 0,9 Me+/Si=0,25 a 1,5 OH -/Si=0,25 a 1

40. Procedimiento según la reivindicación 39, en el que la proporción Si/(Si+T) es superior a 0,7 e inferior o igual a 0,9.

41. Procedimiento según la reivindicación 39, en el que Me=Na o Na+Li, T=Al, Si o Fe y la mezcla se mantiene, en la etapa (2), bajo condiciones hidrotermales, a presión autógena, durante un tiempo comprendido entre 2 y 50 días.

42. Procedimiento según la reivindicación 35, en el que, para la preparación de materiales del tipo ECS-3, se utilizan las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,5 a 0,9 Me+/Si=0,1 a 2,0 OH -/Si=0,1 a 1

en el que, Me es una mezcla de Na+K y T=Al, Si o Fe, y la mezcla se mantiene, en la etapa (2), bajo condiciones hidrotermales, a presión autógena, durante un periodo comprendido entre 2 y 50 días.

43. Procedimiento según la reivindicación 33 ó 34, en el que, para la preparación de materiales del tipo ECS-4, se utilizan las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,9 a 1 Me+/Si=0,1 a 2 OH -/Si=0,1 a 1 H2O/Si=3 a 50

44. Procedimiento según la reivindicación 43, en el que la proporción Si/(Si+T) es superior a 0,9 e inferior a 1.

45. Procedimiento según la reivindicación 44, en el que el disilano utilizado es el 1,4-bis(trietoxilil)benceno.

46. Procedimiento para la preparación de materiales del tipo ECS-4 según la reivindicación 33 ó 34, en el que T es Si

o una mezcla Si+Al o Si+Fe, caracterizado por una proporción molar Si/Al o Si/Fe≥1, en el que se utilizan las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=superior a 0,5, inferior a 1 Me+/Si=0,1 a 2 OH -/Si=0,1 a 1 H2O/Si=3 a 50

47. Procedimiento según la reivindicación 33 ó 34, para la preparación de materiales del tipo ECS-6, que utiliza las proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,5 a 0,9 Me+/Si=0,1 a 2 OH -/Si=0,1 a 1 H2O/Si=3 a 50 y, como disilano, utiliza el 1,4-bis(trietoxisilil-etil)benceno.

48. Procedimiento según la reivindicación 33 ó 34, para la preparación de materiales del tipo ECS-7, que utiliza las 5 proporciones molares siguientes:

Si/(Si+T)=0,5 a 0,9 Me+/Si=0,1 a 2 OH -/Si=0,1 a 1

10 H2O/Si=3 a 50

y, como disilano, utiliza el 1,3-bis(trietoxisilil)propano.

49. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que en la etapa (1), las sales o alcóxidos solubles 15 correspondientes se utilizan como fuentes del elemento T.

50. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que en la etapa (2), la mezcla se mantiene en un autoclave, bajo condiciones hidrotermales, a presión autógena, y posiblemente bajo agitación, a una temperatura comprendida entre 70ºC y 180ºC, durante un periodo de 1 a 50 días.

51. Utilización de los silicatos y silicatos metálicos según una o más de las reivindicaciones 1 a 26, como tamices moleculares, adsorbentes, en el campo de la catálisis, en el campo de la electrónica, en el campo de los sensores y en el campo de la nanotecnología.


 

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