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WO2010072870A1 - Materiales composites micro- y nano-estructurados basados en hidróxidos dobles laminares de tipo hidrotalcita y silicatos de la familia de las arcillas - Google Patents

Materiales composites micro- y nano-estructurados basados en hidróxidos dobles laminares de tipo hidrotalcita y silicatos de la familia de las arcillas Download PDF

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WO2010072870A1
WO2010072870A1 PCT/ES2009/070535 ES2009070535W WO2010072870A1 WO 2010072870 A1 WO2010072870 A1 WO 2010072870A1 ES 2009070535 W ES2009070535 W ES 2009070535W WO 2010072870 A1 WO2010072870 A1 WO 2010072870A1
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WO
WIPO (PCT)
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composite
composites
silicate
clay
hdl
Prior art date
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PCT/ES2009/070535
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eduardo Ruiz Hitzky
Pilar Aranda Gallego
Almudena GÓMEZ AVILÉS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to micro- or nanostructured composite materials based on double laminar hydroxides of the hydrotalcite type and silicates of the clay family. Therefore, the invention is within the sector of new materials, while its applications are mainly located in the chemical (adsorberte, acid neutralizer, ion exchanger, catalyst), pharmaceutical and medical (additives, active ingredients) and environmental sectors (water treatment, adsorption of polluting gases), as well as protection against corrosion.
  • Double laminar hydroxides (HDLs) of the hydrotalcite type are also known as "ammonium clays" due to their anionic exchange properties (inversely to what occurs with clays that are cation exchange materials).
  • the structure of the HDL corresponds to that of the natural mineral called hydrotalcite, Mg 6 AI 2 (OH) and 6 C ⁇ 3-4H 2 O, which is usually described from the structure of the brucite of composition Mg (OH) 2 , where M 2+ ions are partially replaced by M 3+ ions, which creates a charge deficit in the sheets that is compensated by anions that are placed in the interlaminar space and that can be exchanged for ion exchange processes.
  • HDLs are usually described by the general formula [M 2+ i -x M 3+ X (OH) 2 ] [A n ⁇ x / n zH 2 O] where M 2+ (normally) and M (III) they are metal ions and A n ⁇ is the anion that compensates for the negative charge deficit in the sheets and can be of an inorganic cation (typically Cl “ , NO 3 " CO 3 2 " , SO 4 2” ) or organic of a very natural nature varied provided with carboxylate groups, sulphonates, etc.
  • HDLs can be prepared by combining a wide variety of M 2+ metal ions such as Mg 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ , Cu 2+ , Ca 2+ , Mn 2+ , Ni 2+ or Co 2+ and M 3+ metal ions such as Al 3+ , Cr 3+ , Mn 3+ , Fe 3+ or Ga 3+ among other possible combinations (A. de Roy, C. Forano, K. El Malki and J. -P.
  • HDLs Besse In: ML Ocelli and H. Robson, Editors, Expanded Clays and Other Microporous Solids, VNR, New York (1992), p. 108.).
  • co-precipitation which, with slight variations, consists of the precipitation at a controlled pH of the mixed hydroxide from dissolved salts of the metal cations, in the presence of the desired anion incorporate in the interlaminar space.
  • HDLs have an interest in various areas of application, including their use as a polymer filler, as a substrate for chromatography, as an antacid, as a support or agent for the controlled release of drugs and pesticides, as a substrate for enzyme immobilization, as material precursors magnetic or catalytic, such as adsorbents of dyes, pollutants, pollutants, acids and gases such as carbon dioxide and sulfur oxides and nitrogen, as well as in corrosion protection (F. Li, X. Duan, Applications of layered double hydroxides Struct. Bonding (Berlin) 2006, 119, 193; F. Zhang, M. Sun, S. Xu, L. Zhao, B. Zhang.
  • clays as substrates for the growth of HDLs has an undoubted interest since the clays have complementary characteristics to the HDLs, such as their cationic change properties or the possibility of presenting different textural, adsorption, ion exchange and reactivity properties. chemistry.
  • clays compounds described as hydrated aluminosilicates of natural or synthetic origin, generally have a laminar structure with very anisotropic particles, as is the case with smectites, including Montmorillonitas.
  • Clays have been widely used by man as raw material for the preparation of ceramics, in construction and civil engineering, as additive of plastics, paints, paper, rubbers, in cosmetics and medicine, in food, as adsorbent, catalyst support, etc.
  • clays of fibrous nature such as sepiolite and palygorskite (also known as attapulgite)
  • sepiolite and palygorskite also known as attapulgite
  • the present invention is based on three fundamental aspects:
  • a first aspect of the present invention is the micro- and nanostructured composite, hereinafter composite of the invention, which comprises a silicate of the clay family and a double laminar hydroxide of the hydrotalcite type.
  • a second aspect of the present invention is the process of preparing the composite of the invention comprising the formation of double laminar hydroxide in situ in the presence of a clay.
  • a third aspect of the present invention is the use of the composite of the invention in various applications such as adsorbent or absorbent, both of gases such as contaminants in aqueous medium, acid neutralizer, ion exchanger, in medical and biological applications, such as polymer charges, in the protection of corrosion, as well as precursors of metal oxides and catalysts.
  • the present invention is based on a new type of composite or composite material, prepared by the inventors, comprising a silicate of the clay family, hereinafter clay, and a double laminar hydroxide of the hydrotalcite type, hereinafter HDL.
  • a silicate of the clay family hereinafter clay
  • a double laminar hydroxide of the hydrotalcite type hereinafter HDL.
  • silicates of the family of clays are understood as those natural or synthetic aluminum and / or magnesium silicates, both of laminar structure (montmorillonite, saponite, vermiculite, hectorite, etc.), and of fibrous type (sepiolite or palygorskite , also called attapulgita).
  • An aspect of the present invention is the micro- and nanostructured composite, hereinafter composite of the invention, which comprises an HDL and a clay.
  • a preferred aspect of the present invention is the composite of the invention in which the clay is of fibrous morphology.
  • a more preferably aspect of the present invention is the composite in which the clay of fibrous morphology is sepiolite.
  • Another more preferred aspect of the present invention is the composite of the invention in which the clay of fibrous morphology is palygorskite.
  • Another preferred aspect of the present invention is the composite of the invention in which the clay is of laminar structure.
  • Another more preferred aspect of the present invention is the composite of the invention in which the clay of laminar structure is of natural origin, such as smecty clays and vermiculites.
  • a particular embodiment of the present invention is the composite of the invention in which the naturally occurring laminar clay is a smectitic clay.
  • a particular example of the present invention is the composite of the invention in which the smectitic clay is a montmorillonite.
  • Other particular examples of the present invention is the composite of the invention in which the smectitic clay is a saponite, hectorite or stevensite.
  • Another more preferred aspect of the present invention is the composite of the invention in which the laminar clay is synthetic.
  • Another preferred embodiment of the present invention is the composite of the invention in which the synthetic laminar clay is of the type of hectorite, such as Laponite ® .
  • the composite of the invention is obtained by co-precipitation of the HDL in the presence of the clay, which acts as a support for the HDL or as the inorganic matrix of the composite material. In this way, the formation of HDL particles on the surface of the clay occurs in situ, and interactions between hydroxyl groups of said clay with those of the HDL can take place.
  • another aspect of the present invention is the process of preparing the composite of the invention, hereinafter the method of the invention, which comprises the formation of double laminar hydroxide in situ in the presence of a clay.
  • Some of the preparation conditions such as synthesis temperature or pH vary depending on the type of HDL used.
  • Said HDL can be formed by different pairs of metal ions such as Mg / AI, Zn / AI, Co / AI, Cu / Al, Ni / Al, etc. Homogeneous suspensions of different HDL / clay proportions are obtained that can be aged, centrifuged, washed and consolidated, thus obtaining the HDL-clay composite.
  • Another preferred aspect of the present invention is the process of the invention in which the formation of double laminar hydroxide is carried out by co-precipitation.
  • Another preferred aspect of the present invention is the process of the invention in which the preparation of the composite involves a hydrothermal treatment.
  • Another preferred aspect of the present invention is the process of the invention in which the preparation of the composite involves a conventional heat treatment.
  • Another preferred aspect of the present invention is the process of the invention in which the preparation of the composite involves a microwave irradiation treatment.
  • These composites can also be subjected to heat treatments to obtain new composite materials formed by mixed oxides from the HDL (double laminar oxides, ODL) supported on the clay.
  • HDL double laminar oxides, ODL
  • the composite of the invention may have an interest in various applications such as additives and polymer fillers, in food or pharmacology; in chromatography, and in the field of biosensors; as precursors in magnetic materials; in biology and medicine; in catalysis; in the protection against corrosion and in the environmental protection.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as an adsorbent, that is, as a material capable of trapping or retaining atomic, molecular or polymeric species on its surface or as an absorbent, that is, as a material capable of incorporating into its volume to those different species.
  • Another preferred aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as a gas adsorbent.
  • Another preferred aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as an absorbent of contaminants in aqueous media.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as acid neutralizer.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as an ion exchanger.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as an active principle in medical and biological applications.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as an antacid agent.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as PVC fillers and other polymers.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as precursors of metal oxides. Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as a protector against corrosion.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as catalyst precursors.
  • Another aspect of the present invention is the use of the composite of the invention as precursors of adsorbents and absorbents.
  • Example 1 Preparation of composites comprising the HDL of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite.
  • HDL composites of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH2O and sepiolite have been prepared by varying the amounts of HDL precursor reagents in order to allow materials whose weight ratios of HDL: sepiolite can theoretically vary from 0.3 : 1 to 1: 1.
  • a solution A is prepared containing the Al 3+ and Mg 2+ ions in stoichiometric proportions to give the indicated HDL.
  • a suspension B is prepared containing 1 g of sepiolite (PANGEL® S9 supplied by Tolsa SA) in 100 ml of double distilled water, to which a current of N 2 is also passed.
  • solution A on Ia B takes place slowly by means of a peristaltic pump (speed 2 ml / min) maintaining solution B with constant stirring at a pH of 9.0 ⁇ 0.1 by means of the controlled addition of 1M NaOH.
  • a peristaltic pump speed 2 ml / min
  • bubbling and stirring are continued for about 4 hours to ensure aging of the system that allows the growth of the HDL crystals.
  • the solid is recovered by centrifugation (3600 rpm for 15 minutes) and washed several times with double distilled water.
  • the solid is subsequently subjected to a controlled heat treatment with a ramp heating of 26 ° C / h until reaching 15O 0 C, temperature at which the system is maintained for 3 more hours.
  • the solid obtained is subjected to a grinding process for its physicochemical characterization by X-ray diffraction techniques, Fourier transform infrared spectroscopy, differential thermal and thermogravimetric analysis, specific surface and porosity measurements, elementary chemical analysis, High resolution nuclear magnetic resonance imaging of 29 Si, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.
  • the yields of HDL formation with respect to the theoretical value are in the range of 60-70% for the proportions tested.
  • the X-ray diffraction technique allows confirming the formation of crystalline particles of the HDL when diffraction peaks can be seen at 0.77, 0.39 and 0.26 nm.
  • Example 2 Preparation of composites comprising the HDL of formula [Zn 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite.
  • HDL composites of formula [Zn 2 AI (OH) 6 ] CI xH2O and sepiolite have been prepared by varying the amounts of HDL precursor reagents in order to allow materials whose proportions by weight of HDL: sepiolite can theoretically vary from 0.1 : 1 to 1: 1.
  • a solution A is prepared containing the Al 3+ and Zn 2+ ions in stoichiometric proportions to give HDL, typically for a theoretical ratio of 0.3: 1 HDL-sepiolite, 0.127 g of AICI 3 .6H 2 O and 0.448 g of ZnCI 2 .6H 2 O are used in 500 ml of double-distilled water, which is decarbonized by making pass a current of N 2 .
  • a suspension B is prepared containing 1 g of sepiolite (PANGEL® S9, Tolsa SA) in 100 ml of double-distilled water, to which a current of N 2 is also passed.
  • solution A on Ia B takes place slowly by means of a peristaltic pump (speed 2 ml / min) maintaining solution B with constant agitation at 55 ⁇ 0.5 0 C and a pH of 9.0 ⁇ 0, 1 by means of the controlled addition of 1M NaOH.
  • a peristaltic pump speed 2 ml / min
  • bubbling and stirring are continued for about 4 hours to ensure aging of the system that allows the growth of the HDL crystals.
  • the solid is recovered by centrifugation (3600 rpm for 15 minutes) and washed several times with double distilled water.
  • the solid is subsequently subjected to a controlled heat treatment with a ramp heating of 26 ° C / h until reaching 15O 0 C, temperature at which the system is maintained for 3 more hours.
  • the solid obtained is subjected to a grinding process for its physicochemical characterization by X-ray diffraction techniques, Fourier transform infrared spectroscopy, differential thermal and thermogravimetric analysis, specific surface and porosity measurements, elementary chemical analysis, High resolution nuclear magnetic resonance imaging of 29 Si, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.
  • the HDL formation yields with respect to the theoretical value are close to 100% for all the proportions tested.
  • the X-ray diffraction technique allows confirming the formation of the HDL (diffraction peaks at 0.774, 0.366, 0.261 and 0.191 nm).
  • the results of nuclear magnetic resonance of 29 If they show the disappearance of the signal Q 2 (-85.0 ppm) assigned to the presence of silanoles groups located on the external surface of the sepiolite fibers, developing a new signal Q 3 (96 , 7 ppm) that can be assigned to the formation of a new Si-O bond by condensation of surface silanoles of the sepiolite with hydroxyl groups of the HDL.
  • Through scanning and transmission electron microscopes it is It is possible to observe the growth of micro- and nano-particles of HDL on the sepiolite fibers with which it is associated by coating them.
  • Example 3 Preparation of composites comprising the HDL of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and palygorskite.
  • Example 2 The procedure is the same as in Example 1, except that instead of sepiolite, rheological grade palygorskite (supplied by the company Tolsa SA) is used.
  • Solution A has been in this case 0.453 g of AICI 3 .6H 2 O and 0.763 g of MgCI 2 .6H 2 O in 500 ml of double distilled water, to give a theoretical ratio of 0.4: 1 HDL-palygorskite.
  • the solid obtained once dry, is subjected to a grinding process for its physicochemical characterization that indicates that the HDL has been formed and that covers the external surface of the palygorskite particles.
  • Example 4 Preparation of composites comprising the HDL of the formula [Mg 2 AI (OH J 6 ] CI xH 2 O and smectites of various characteristics
  • the solids obtained are subjected to a grinding process for their physico-chemical characterization that indicates that the HDL has formed and that covers the external surface of the indicated smectite particles, especially in accordance with the X-ray diffraction data and with transmission and scanning electron microscopes.
  • Example 5 Preparation of composites comprising the HDL of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI XH 2 O and vermiculite.
  • Example 6 Use of HDL composites of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite as adsorbent of anionic species.
  • HDL composites of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite have been used with different relative compositions HDL: sepiolite (0.1: 1, 0.2: 1, 0.3: 1, 0 , 4: 1, 0.5: 1, 1: 1) as adsorbents of anionic species using the Congo Red anionic dye as a model molecule.
  • This compound has been chosen since for different concentrations of the dye a correlation can be found between the absorption of light in the region of the visible spectrum at 498 nm (maximum absorption wavelength) and the concentration of dye in an aqueous solution if it It is between 5 and 25 ppm (region where the Lamber-Beer law is fulfilled).
  • the adsorption capacity of the anionic dye in different HDL-sepiolite composites 50 mg of it is contacted with 50 ml of a solution of 350 ppm in Congo Red for 1 day and under constant agitation. Then the samples are filtered and the amount of Congo Red containing the resulting liquid is determined by UV-visible spectroscopy and compared with the initial concentration to establish the amount adsorbed on the composite. It is verified that the adsorption capacity of the HDL anionic dye by the HDL-sepiolite composites is in the range of 110 to 125% with respect to the theoretical amount corresponding exclusively to pure HDL. This fact indicates that the materials have an additional adsorption capacity that must be related to the presence of sepiolite. The adsorption capacity of the dye reaches values of about 0.40 g / g of composite.
  • Example 7 Use of HDL composites of formula [Mg 2 AI (OH) G] CI xH 2 O and sepiolite as adsorbent of cationic species.
  • HDL composites of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite of relative composition HDL: sepiolite 0.3: 1 have been used as cationic species adsorbent using the cationic Methylene Blue dye as the model molecule. This compound has been chosen since for different concentrations of the dye a correlation can be found between the absorption of light in the visible at 664 nm (maximum absorption wavelength) and the concentration of dye in an aqueous solution if it is between 1 and 6 ppm (region where the Lamber-Beer law is fulfilled).
  • Example 8 Use of HDL composites of formula [Mg 2 AI (OH) G] CI xH 2 O and sepiolite as adsorbent of anionic and cationic species
  • HDL composites of the formula [Mg 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite of relative composition HDL: sepiolite: 0.1: 1, 0.3: 1, 1: 1 have been used as adsorbents for both species anionic as cationic.
  • the Congo Red anionic dye was first adsorbed as specified in Example 6 and then the materials are contacted with the cationic Methylene Blue dye and proceeded as specified in Example 7.
  • UV spectroscopy -visible of the solutions of dyes and elementary chemical analysis CHN establishes the adsorption capacity of anionic and cationic species in solids.
  • Said composites have the ability to absorb both types of dyes due to the contribution of each component, this is sepiolite and HDL, reaching values of 0.40 g Congo Red and 15 mg Methylene Blue per gram of composite.
  • Example 9 Use of HDL composites of formula [Zn 2 AI (OH) 6 ] CI xH 2 O and sepiolite as precursors of supported metal oxides.
  • the composite is calcined in air at 600 0 C for 3 hours (heating to the temperature of calcination with a ramp 10 ° C / min).
  • the formation of ZnO is checked by X-ray diffraction (ICSD # 154486).
  • the formation of oxide particles on the sepiolite fibers is checked by scanning and transmission electron microscopes.

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Abstract

La presente invención se refiere a materiales composites micro- o nano-estructurados basados en hidróxidos dobles laminares de tipo hidrotalcita y silicatos de la familia de las arcillas. La invención también se refiere al procedimiento de preparación de estos materiales así como a su uso en aplicaciones diversas tales como adsorbente, tanto de gases como de contaminantes en medio acuoso, absorbente, neutralizante de ácidos, intercambiador iónico, en aplicaciones medicas y biológicas, como soportes de materiales de origen biológico como enzimas, como cargas en polímeros, así como precursores de óxidos metálicos y de catalizadores.

Description

MATERIALES COMPOSITES MICRO- Y NANO-ESTRUCTURADOS
BASADOS EN HIDRÓXIDOS DOBLES LAMINARES DE TIPO HIDROTALCITA Y SILICATOS DE LA FAMILIA DE LAS ARCILLAS
Sector de Ia técnica
La presente invención se refiere a materiales composites micro- o nano- estructurados basados en hidróxidos dobles laminares de tipo hidrotalcita y silicatos de Ia familia de las arcillas. Por tanto, Ia invención se encuentra dentro del sector de los nuevos materiales, mientras que sus aplicaciones se ubican principalmente en los sectores químico (adsorberte, neutralizante de ácidos, intercambiador iónico, catalizador), farmacéutico y médico (aditivos, principios activos) y medioambiental (tratamiento de aguas, adsorción de gases contaminantes), así como protector frente a Ia corrosión.
Estado de Ia técnica
Los hidróxidos dobles laminares (HDLs) del tipo de las hidrotalcitas, son también conocidas como "arcillas amónicas" debido a sus propiedades de cambio aniónico (inversamente a Io que ocurre con las arcillas que son materiales intercambiadores de cationes). La estructura de los HDL corresponde a Ia del mineral natural denominado hidrotalcita, Mg6AI2(OH)i6Cθ3-4H2O, Ia cual suele describirse a partir de Ia estructura de Ia brucita de composición Mg(OH)2, donde los iones M2+ son parcialmente sustituidos por iones M3+, Io que crea un déficit de carga en las láminas que es compensada por aniones que se colocan en el espacio interlaminar y que pueden ser intercambiados por procesos de cambio iónico. En general los HDLs suelen describirse mediante Ia formula general [M2+i-x M3+ X(OH)2] [An~ x/n zH2O] en donde M2+ (normalmente) y M (III) son iones metálicos y An~ es el anión que compensa el déficit de carga negativa en las láminas y puede ser de un catión inorgánico (típicamente Cl", NO3 " CO3 2", SO4 2") u orgánico de naturaleza muy variada provistos de grupos carboxilatos, sulfonatos, etc.. La notación M2+ puede indicar Ia presencia de más de un tipo de catión divalente y M3+ de más de un catión trivalente, sin embargo Ia relación molar x = M3+/ (M3++ M2+) debería permanecer confinada entre 0,2 y 0,4. Los HDLs pueden ser preparados por combinación de una amplia variedad de iones metálicos M2+ como por ejemplo, Mg2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+, Ca2+, Mn2+, Ni2+ o Co2+ y de iones metálicos M3+ como por ejemplo Al3+, Cr3+, Mn3+, Fe3+ o Ga3+ entre otras combinaciones posibles (A. de Roy, C. Forano, K. El Malki and J. -P. Besse In: M. L. Ocelli and H. Robson, Editors, Expanded Clays and Other Microporous Solids, VNR, New York (1992), p. 108.). El método de preparación más habitual de los HDLs es el llamado de co-precipitación que, con ligeras variantes, consiste en Ia precipitación a un pH controlado del hidróxido mixto a partir de sales disueltas de los cationes metálicos, en presencia del anión que se quiera incorporar en el espacio interlaminar. Es posible también formar el HDL mediante un proceso conocido como "de reconstrucción", a partir de los respectivos óxidos, cuando estos se han formado a partir de un HDL calcinado a temperaturas de entre 500-8000C, que luego es rehidratado en presencia de aniones y agua.
Los HDLs presentan interés en diversas áreas de aplicación, incluyendo su empleo como carga de polímeros, como substrato para cromatografía, como antiácido, como soporte o agente para Ia liberación controlada de fármacos y pesticidas, como substrato para inmovilización de enzimas, como precursores de materiales magnéticos o de catalizadores, como adsorbentes de colorantes, captadores de especies contaminantes, fluoruros, ácidos y gases como el dióxido de carbono y óxidos de azufre y de nitrógenos, asíi como en Ia protección contra Ia corrosión (F. Li, X. Duan, Applications of layered double hydroxides. Struct. Bonding (Berlín) 2006, 119, 193; F. Zhang, M. Sun, S. Xu, L. Zhao, B. Zhang. Fabrication of oriented layered double hydroxide films by spin coating and their use in corrosión protection, Chemical Engineering Journal, 141 (2008) 362-367). La preparación de LDHs soportados sobre otros sólidos inorgánicos presenta un doble interés. Por un lado Ia asociación con el sólido puede facilitar el proceso de separación de los coloides formados en Ia síntesis. Por otro lado, Ia preparación sobre un soporte permite obtener materiales de mayor superficie específica, Io que puede tener ventajas en muchas de las aplicaciones para las que se preparan. En relación con este tema se ha descrito Ia síntesis de HDLs de magnesio y aluminio, soportados sobre nanofibras de carbono, para su utilización como catalizadores en Ia síntesis de metil-isobutil cetona (MIBK) (F.Winter, V. Koot, A. Jos van Dillen, J. W. Geus, K. P. de Jong, Hydrotalcites supported on carbón nanofibers as solid base catalysts for the sunthesis of MIBK, Journal of Catalysis, 236 (2005) 91-100). También se han descrito composites de HDLs de magnesio y aluminio con zeolita Y (Hydrotalcite-zeolite composites and catalysts thereof by NOx storage method, Patente WO 2008/066275-A1 ). Otro tipo de composites ya preparados se refiere al uso de celulosa como soporte de HDLs para su empleo en Ia adsorción de fluoruros en soluciones acuosas (S. Mandal, S. Mayadevi, Cellulose supported layered double hydroxides for the adsorption of fluoride from aqueous solution, Chemosphere 72 (2008) 995-998).
No se tiene constancia de Ia preparación de materiales composites comprendidos por HDLs y arcillas combinados a Ia escala micro o nanométrica. El empleo de arcillas como substratos para el crecimiento de HDLs presenta un indudable interés ya que las arcillas presentan características complementarias a los HDLs, como pueden ser sus propiedades de cambio catiónico o Ia posibilidad de presentar diferentes propiedades texturales, de adsorción, intercambio iónico y reactividad química. En este sentido, es de especial relevancia señalar el hecho de que las arcillas, compuestos descritos como aluminosilicatos hidratados de origen natural o sintético, generalmente presentan una estructura laminar con partículas muy anisotrópicas, como es el caso de las esmectitas entre las que se incluyen las montmorillonitas. Las arcillas han sido ampliamente utilizadas por el hombre como materia prima para Ia preparación de cerámica, en construcción e ingeniería civil, como aditivo de plásticos, pinturas, papel, cauchos, en cosmética y medicina, en alimentación, como adsorbente, soporte de catalizadores, etc. Además de las arcillas laminares, exiten arcillas de naturaleza fibrosa, como son Ia sepiolita y Ia palygorskita (también conocida como atapulgita), caracterizadas por poseer una elevada superficie específica, ser altamente microporosas y tener un elevado número de grupos silanoles superficiales, Io que las dota de unas propiedades de superficie muy especiales (E. Ruiz-Hitzky, Molecular access to intracrystalline tunnels of sepiolite, Journal of Materials Chemistry, 11 (2001 ) 86-91 ). Estas propiedades superficiales las hace especialmente interesantes como soporte de nanopartículas de diversa naturaleza como metales, óxidos, etc. fundamentalmente para aplicaciones en catálisis (P. Aranda, R. Kun, M.A. Martín-Luengo, S. Letaϊef, I. Dékány, E. Ruiz-Hitzky, "Titania-sepiolite nanocomposites prepared by a surfactant templating colloidal route", Chem. Mater. 20, 84-89 (2008)). La formación de HDLs soportados sobre arcillas se plantea por tanto, como un avance en el desarrollo de nuevos materiales composites micro- y nano-estructurados con propiedades de interés en procesos de adsorción, intercambio iónico, reserva básica frente a ácidos, propiedades reológicas, etc.
Descripción breve de Ia invención
La presente invención se basa en tres aspectos fundamentales:
Un primer aspecto de Ia presente invención es el composite micro- y nano- estructurado, en adelante composite de Ia invención, que comprende un silicato de Ia familia de las arcillas y un hidróxido doble laminar de tipo hidrotalcita. Un segundo aspecto de Ia presente invención es el procedimiento de preparación del composite de Ia invención que comprende Ia formación del hidróxido doble laminar in situ en presencia de una arcilla.
Un tercer aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención en aplicaciones diversas tales como adsorbente o absorbente, tanto de gases como de contaminantes en medio acuoso, neutralizante de ácidos, intercambiador iónico, en aplicaciones medicas y biológicas, como cargas en polímeros, en Ia protección de Ia corrosión, así como precursores de óxidos metálicos y de catalizadores.
Descripción detallada de Ia invención
La presente invención se basa en un nuevo tipo de material compuesto o composite, preparado por los inventores, que comprende un silicato de Ia familia de las arcillas, en adelante arcilla, y un hidróxido doble laminar de tipo hidrotalcita, en adelante HDL. Este tipo de materiales son sistemas micro- o nano-estructurados en los que las partículas de HDL están asociadas a partículas de arcilla que pueden considerarse como soporte de dichos hidróxidos, los cuales son formados en presencia de dicha arcilla.
En Ia presente invención se entiende como silicato de Ia familia de las arcillas aquellos silicatos de aluminio y/o magnesio naturales o sintéticos, tanto de estructura laminar (montmorillonita, saponita, vermiculita, hectorita, etc), como de tipo fibroso (sepiolita o palygorskita, también llamada atapulgita).
La sinergia entre ambos componentes, esto es entre el HDL y Ia arcilla, determina propiedades de interés en procesos de adsorción, intercambio iónico, reserva básica frente a ácidos, propiedades reológicas, etc. En efecto, Ia presencia de Ia arcilla puede contribuir a que el HDL esté depositado sobre un sólido que aporta una mayor superficie específica y porosidad al conjunto. Otra ventaja, se refiere a Ia mejora del proceso de recuperación de los HDLs después de su síntesis, ya que frecuentemente en Ia preparación de dichos hidróxidos se forman coloides de difícil recuperación, pero que al estar así asociados a partículas de arcillas mejora las propiedades de sedimentación o filtración. Otra ventaja se refiere a Ia capacidad de percolación que procura Ia arcilla. Un aspecto de Ia presente invención es el composite micro- y nano- estructurado, en adelante composite de Ia invención, que comprende un HDL y una arcilla.
Un aspecto preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla es de morfología fibrosa.
Un aspecto más preferentemente de Ia presente invención es el composite en el que Ia arcilla de morfología fibrosa es sepiolita.
Otro aspecto más preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla de morfología fibrosa es palygorskita. Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla es de estructura laminar.
Otro aspecto más preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla de estructura laminar es de origen natural, como las arcillas esmectíticas y las vermiculitas. Una realización particular de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla laminar de origen natural es una arcilla esmectítica.
Un ejemplo particular de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla esmectítica es una montmorillonita. Otros ejemplos particulares de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla esmectítica es una saponita, hectorita o estevensita.
Otro aspecto más preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla laminar es sintética. Otra realización preferente de Ia presente invención es el composite de Ia invención en el que Ia arcilla laminar sintética es del tipo de Ia hectorita, como por ejemplo Ia Laponite®. El composite de la invención se obtiene mediante Ia co-precipitación del HDL en presencia de Ia arcilla, que actúa como un soporte del HDL o como Ia matriz inorgánica del material composite. De esta manera se produce in situ Ia formación de partículas de HDL sobre Ia superficie de Ia arcilla pudiendo tener lugar interacciones entre grupos hidroxilo de de dicha arcilla con los del HDL.
Por tanto, otro aspecto de Ia presente invención es el procedimiento de preparación del composite de Ia invención, en adelante procedimiento de Ia invención, que comprende Ia formación del hidróxido doble laminar in situ en presencia de una arcilla. Algunas de las condiciones de preparación, como por ejemplo temperatura de síntesis o pH varían dependiendo del tipo de HDL empleado. Dicho HDL puede estar formado por diferentes pares de iones metálicos como pueden ser Mg/AI, Zn/AI, Co/AI, Cu/Al, Ni/Al, etc. Se obtienen suspensiones homogéneas de distintas proporciones HDL/arcilla que pueden ser envejecidas, centrifugadas, lavadas y consolidadas, obteniéndose así el composite HDL-arcilla.
Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el procedimiento de Ia invención en el que Ia formación del hidróxido doble laminar se lleva a cabo por co-precipitación.
Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el procedimiento de Ia invención en el que Ia preparación del composite implica un tratamiento hidrotermal.
Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el procedimiento de Ia invención en el que Ia preparación del composite implica un tratamiento térmico convencional. Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el procedimiento de Ia invención en el que Ia preparación del composite implica un tratamiento por irradiación de microondas.
Estos composites pueden también ser sometidos a tratamientos térmicos para obtener nuevos materiales composites formados por los óxidos mixtos procedentes del HDL (óxidos dobles laminares, ODL) soportados sobre Ia arcilla.
El composite de Ia invención puede tener interés en aplicaciones diversas tales como aditivos y cargas de polímeros, en alimentación o farmacología; en cromatografía, y en el campo de los biosensores; como precursores en materiales magnéticos; en biología y medicina; en catálisis; en Ia protección contra Ia corrosión y en Ia protección medioambiental.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como adsorbente, es decir como un material capaz de atrapar o retener especies atómicas, moleculares o poliméricas en su superfie o como absorbente, es decir como un material capaz de incorporar en su volumen a esas diferentes especies.
Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como adsorbente de gases. Otro aspecto preferente de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como absorbente de contaminantes en medios acuosos.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como neutralizante de ácidos.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como intercambiador iónico.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como principio activo en aplicaciones médicas y biológicas.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como agente antiácido. Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como cargas de PVC y otros polímeros.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como precursores de óxidos metálicos. Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como protector contra Ia corrosión.
Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como precursores de catalizadores. Otro aspecto de Ia presente invención es el uso del composite de Ia invención como precursores de adsorbentes y absorbentes.
Ejemplos de realización de Ia invención
Ejemplo 1. - Preparación de composites que comprenden el HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita.
Se han preparado composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita variando las cantidades de reactivos precursores del HDL a fin de permitir formar materiales cuyas proporciones en peso de HDL:sepiolita puedan variar teóricamente desde 0,3:1 hasta 1 :1. Para ello se prepara una disolución A que contiene los iones Al3+ y Mg2+ en proporciones estequiómetricas para dar el HDL indicado. Típicamente para una proporción teórica de 0,3:1 HDL- sepiolita se usan 0,340 g de AICI3.6H2O y 0,573 g de MgCI2.6H2O en 500 mi de agua bidestilada, Ia cual se descarbonata haciéndole pasar una corriente de N2. Por otro lado se prepara una suspensión B que contiene 1 g de sepiolita (PANGEL® S9 suministrado por Tolsa SA) en 100 mi de agua bidestilada, a Ia cual también se Ie hace pasar una corriente de N2. A continuación se produce Ia adición de Ia disolución A sobre Ia B lentamente mediante una bomba peristáltica (velocidad 2 ml/min) manteniendo Ia disolución B con agitación constante a un pH de 9,0 ± 0.1 mediante Ia adición controlada de NaOH 1 M. Cuando se ha incorporado toda Ia disolución A al sistema se continúa con el burbujeo y Ia agitación durante unas 4 horas para asegurar un envejecimiento del sistema que permita el crecimiento de los cristales de HDL. Tras este período de tiempo el sólido se recupera mediante centrifugación (3600 rpm durante 15 minutos) y se lava varias veces con agua bidestilada. El sólido es posteriormente sometido a un tratamiento térmico controlado con un calentamiento en rampa de 26°C/h hasta alcanzar 15O0C, temperatura a Ia que se mantiene el sistema durante 3 horas más. El sólido obtenido es sometido a un proceso de molienda para su caracterización fisico-química mediante las técnicas de difracción de rayos X, espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier, análisis térmico diferencial y termogravimétrico, medidas de superficie específica y porosidad, análisis químico elemental, resonancia magnética nuclear de alta resolución de 29Si, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión. Los rendimientos de formación de HDL respecto del valor teórico están en el rango de 60-70% para las proporciones ensayadas. La técnica de difracción de rayos X permite confirmar Ia formación de partículas cristalinas del HDL al apreciarse picos de difracción a 0,77, 0,39 y 0,26 nm. Los resultados de resonancia magnética nuclear de 29Si muestran Ia desaparición de Ia señal Q2 que aparece a valores de desplazamiento químico hacia -85,0 ppm con respecto a Ia señal de Si del tetrametilsilano, asignada a Ia presencia de grupos silanoles localizados en Ia superficie externa de las fibras de sepiolita, desarrollándose una nueva señal Q3 que aparece a -96,6 ppm y que puede asignarse a Ia formación de un nuevo enlace Si-O por condensación de silanoles superficiales de Ia sepiolita con grupos hidroxilo del HDL. Mediante las microscopías electrónicas de barrido y de transmisión es posible observar el crecimiento de micro- y nano-partículas de HDL sobre las fibras de sepiolita a las cuales se asocia recubriéndolas.
Ejemplo 2. - Preparación de composites que comprenden el HDL de fórmula [Zn2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita.
Se han preparado composites del HDL de fórmula [Zn2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita variando las cantidades de reactivos precursores del HDL a fin de permitir formar materiales cuyas proporciones en peso de HDL:sepiolita puedan variar teóricamente desde 0,1 :1 hasta 1 :1. Para ello se prepara una disolución A que contiene los iones Al3+ y Zn2+ en proporciones estequiómetricas para dar el HDL, típicamente para una proporción teórica de 0,3:1 HDL-sepiolita se usan 0,127 g de AICI3.6H2O y 0,448 g de ZnCI2.6H2O en 500 mi de agua bidestilada, Ia cual se descarbonata haciéndole pasar una corriente de N2. Por otro lado se prepara una suspensión B que contiene 1 g de sepiolita (PANGEL® S9, Tolsa S.A.) en 100 mi de agua bidestilada, a Ia cual también se Ie hace pasar una corriente de N2. A continuación se produce Ia adición de Ia disolución A sobre Ia B lentamente mediante una bomba peristáltica (velocidad 2 ml/min) manteniendo Ia disolución B con agitación constante a 55 ± 0,5 0C y un pH de 9,0 ± 0,1 mediante Ia adición controlada de NaOH 1 M. Cuando se ha incorporado toda Ia disolución A al sistema se continúa con el burbujeo y Ia agitación durante unas 4 horas para asegurar un envejecimiento del sistema que permita el crecimiento de los cristales de HDL. Tras este período de tiempo el sólido se recupera mediante centrifugado (3600 rpm durante 15 minutos) y se lava varias veces con agua bidestilada. El sólido es posteriormente sometido a un tratamiento térmico controlado con un calentamiento en rampa de 26°C/h hasta alcanzar 15O0C, temperatura a Ia que se mantiene el sistema durante 3 horas más. El sólido obtenido es sometido a un proceso de molienda para su caracterización fisico-química mediante las técnicas de difracción de rayos X, espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier, análisis térmico diferencial y termogravimétrico, medidas de superficie específica y porosidad, análisis químico elemental, resonancia magnética nuclear de alta resolución de 29Si, microscopía electrónica de barrido y microscopía electrónica de transmisión. Los rendimientos de formación de HDL respecto del valor teórico están próximos al 100% para todas las proporciones ensayadas. La técnica de difracción de rayos X permite confirmar Ia formación del HDL (picos de difracción a 0,774, 0,386, 0,261 y 0,191 nm). Los resultados de resonancia magnética nuclear de 29Si muestran Ia desaparición de Ia señal Q2 (-85,0 ppm) asignada a Ia presencia de grupos silanoles localizados en Ia superficie externa de las fibras de sepiolita, desarrollándose una nueva señal Q3 (96,7 ppm) que puede asignarse a Ia formación de un nuevo enlace Si-O por condensación de silanoles superficiales de Ia sepiolita con grupos hidróxilo del HDL. Mediante las microscopías electrónicas de barrido y de transmisión es posible observar el crecimiento de micro- y nano-partículas de HDL sobre las fibras de sepiolita a las cuales se asocia recubriéndolas.
Ejemplo 3. - Preparación de composites que comprenden el HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y palygorskita.
Se procede igual que en el ejemplo 1 , excepto que en lugar de sepiolita se emplea palygorskita de grado reológico (suministrada por Ia empresa Tolsa SA). La disolución A ha sido en este caso 0,453 g de AICI3.6H2O y 0,763 g de MgCI2.6H2O en 500 mi de agua bidestilada, para dar una proporción teórica de 0,4:1 HDL-palygorskita. El sólido obtenido una vez seco, es sometido a un proceso de molienda para su caracterización fisico-química que indica que se ha formado el HDL y que recubre Ia superficie externa de las partículas de Ia palygorskita.
Ejemplo 4. - Preparación de composites que comprenden el HDL de fórmula [Mg2AI(OH J6]CI xH2O y esmectitas de diversas características
Se procede igual que en el ejemplo 3, excepto que en lugar de palygorskita se emplean esmectitas de distintas características: 1 ) una montmorillonita originaria de Wyoming, Estados Unidos, estándar de tipo SWy-1 suministrada por el Clay Source Repository de Ia Clay Mineral Society de Estados Unidos; 2) una montmorillonita comercializada por Ia empresa Southern Clay Products con el nombre Cloisite®; y 3) una hectorita sintética conocida como Laponite® comercializada por Ia empresa Laporte, en todos los casos para obtener una proporción teórica HDL:esmectita en peso de 0,4:1. Los sólidos obtenidos son sometidos a un proceso de molienda para su caracterización fisico-química que indica que se ha formado el HDL y que recubre Ia superficie externa de las partículas de las esmectitas indicadas, especialmente de acuerdo con los datos de difracción de Rayos X y con las microscopías electrónicas de transmisión y de barrido. Ejemplo 5. - Preparación de composites que comprenden el HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI XH2O y vermiculita.
Se procede igual que en el ejemplo 3, excepto que en lugar de palygorskita se emplea vermiculita procedente de Benhavis (Málaga, España), tamizada a tamaño < 200 mallas. La disolución A ha sido en este caso 0,453 g de AICI3.6H2O y 0,763 g de MgCI2.6H2O en 500 mi de agua bidestilada, para dar una proporción teórica de 0,4:1 HDL-vermiculita. El sólido obtenido una vez seco, es sometido a un proceso de molienda para su caracterización fisicoquímica que indica que se ha formado el HDL y que recubre Ia superficie externa de las partículas de Ia vermiculita.
Ejemplo 6. - Uso de composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita como adsorbente de especies aniónicas.
Se han empleado composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita con distintas composiciones relativas HDL:sepiolita (0,1 :1 , 0,2:1 , 0,3:1 , 0,4:1 , 0,5:1 , 1 :1 ) como adsorbentes de especies aniónicas utilizando el colorante aniónico Rojo Congo como molécula modelo. Se ha elegido este compuesto ya que para distintas concentraciones del colorante puede encontrarse una correlación entre Ia absorción de luz en Ia región del espectro visible a 498 nm (longitud de onda del máximo de absorción) y Ia concentración de colorante en una disolución acuosa si ésta se encuentra entre 5 y 25 ppm (región donde se cumple Ia ley de Lamber-Beer). Para determinar Ia capacidad de adsorción del colorante aniónico en distintos composites HDL-sepiolita se ponen 50 mg de éste en contacto con 50 mi de una disolución de 350 ppm en Rojo Congo durante 1 día y bajo agitación constante. Después las muestras son filtradas y Ia cantidad de Rojo Congo que contiene el líquido resultante es determinada mediante espectroscopia UV-visible y comparada con Ia concentración inicial para establecer Ia cantidad adsorbida en el composite. Se comprueba que Ia capacidad de adsorción del colorante aniónico de HDL por los composites HDL-sepiolita está en el rango del 110 a 125% con respecto a Ia cantidad teórica correspondiente exclusivamente al HDL puro. Este hecho indica que los materiales presentan una capacidad de adsorción adicional que debe estar relacionada con Ia presencia de sepiolita. La capacidad de adsorción del colorante llega a alcanzar valores de alrededor de 0,40 g/g de composite.
Ejemplo 7. - Uso de composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)G]CI xH2O y sepiolita como adsorbente de especies catiónicas.
Se han empleado composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita de composición relativa HDL:sepiolita 0,3:1 como adsorbente de especies catiónicas utilizando el colorante catiónico Azul de Metileno como molécula modelo. Se ha elegido este compuesto ya que para distintas concentraciones del colorante puede encontrarse una correlación entre Ia absorción de luz en el visible a 664 nm (longitud de onda del máximo de absorción) y Ia concentración de colorante en una disolución acuosa si ésta se encuentra entre 1 y 6 ppm (región donde se cumple Ia ley de Lamber-Beer). Para determinar Ia capacidad de adsorción del colorante aniónico en distintos composites HDL-sepiolita Se ponen 30 mg de éste en contacto con 250 mi de una disolución de 18,6 ppm en Azul de Metileno durante 1 día y bajo agitación constante. Después las muestras son filtradas y Ia cantidad de Azul de Metileno que contiene el líquido resultante es determinada mediante espectroscopia UV- visible y comparada con Ia concentración inicial para establecer Ia cantidad adsorbida en el composite.
La capacidad de adsorción del colorante catiónico llega a ser alrededor de 5 mg/g de composite después de lavados con agua destilada. Ejemplo 8. - Uso de composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)G]CI xH2O y sepiolita como adsorbente de especies aniónicas y catiónicas
Se han empleado composites del HDL de fórmula [Mg2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita de composición relativa HDL:sepiolita: 0,1 :1 , 0,3:1 , 1 :1 como adsorbentes tanto de especies aniónicas como catiónicas. En este estudio se ha procedido primeramente a adsorber el colorante aniónico Rojo Congo como se especifica en el Ejemplo 6 y a continuación los materiales son puestos en contacto con el colorante catiónico Azul de Metileno y se procede como se especifica en el Ejemplo 7. Mediante espectroscopia UV-visible de las disoluciones de los colorantes y análisis químico elemental CHN se establece Ia capacidad de adsorción de especies aniónicas y catiónicas en los sólidos. Dichos composites tienen Ia capacidad de absorber ambos tipos de colorantes debido a Ia aportación de cada componente, esto es sepiolita y HDL, llegando a alcanzar valores de 0,40 g Rojo Congo y 15 mg Azul de Metileno por gramo de composite.
Ejemplo 9. - Uso de composites del HDL de fórmula [Zn2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita como precursores de óxidos metálicos soportados.
Se ha empleado el composite [Zn2AI(OH)6]CI xH2O y sepiolita de composición 0,3:1 en peso preparado según se describe en el Ejemplo 2, como precursor de óxidos metálicos soportados sobre sepiolita. Para ello el composite se ha calcinado en aire a 6000C durante 3 horas (calentamiento hasta Ia temperatura de calcinación con una rampa de 10°C/min). Mediante difracción de Rayos X se comprueba Ia formación de ZnO (ICSD #154486). Mediante microscopías electrónicas de barrido y de transmisión se comprueba Ia formación de partículas del óxido sobre las fibras de sepiolita.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Composite micro- o nano-estructurado caracterizado porque comprende un hidróxido doble laminar tipo hidrotalcita y un silicato de Ia familia de las arcillas.
2. Composite según reivindicación 1 caracterizado porque el silicato de Ia familia de las arcilla tiene una morfología fibrosa.
3. Composite según reivindicación 2 caracterizado porque el silicato con morfología fibrosa es sepiolita.
4. Composite según reivindicación 2 caracterizado porque el silicato con morfología fibrosa es palygorskita.
5. Composite según reivindicación 1 caracterizado porque el silicato de Ia familia de las arcilla tiene una estructura laminar.
6. Composite según reivindicación 5 caracterizado porque el silicato de estructura laminar es un silicato natural.
7. Composite según reivindicación 6 caracterizado porque el silicato laminar natural es una arcilla esmectítica.
8. Composite según reivindicación 7 caracterizado porque Ia arcilla esmectítica es montmorillonita.
9. Composite según reivindicación 5 caracterizado porque el silicato laminar es un silicato sintético.
10. Composite según reivindicación 9 caracterizado porque el silicato laminar sintético es hectorita sintética.
11. Procedimiento de preparación de los materiales descritos en las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende Ia formación del hidróxido doble laminar in situ en presencia de una arcilla.
12. Procedimiento según reivindicación 11 caracterizado porque Ia formación del hidróxido doble laminar se lleva a cabo por co-precipitación.
13. Procedimiento según reivindicación 11 caracterizado porque Ia preparación del composite implica un tratamiento hidrotermal.
14. Procedimiento según reivindicación 11 caracterizado porque Ia preparación del composite implica un tratamiento térmico convencional.
15. Procedimiento según reivindicación 11 caracterizado porque Ia preparación del composite implica un tratamiento por irradiación de microondas.
16. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como adsorbente o absorbente.
17. Uso de los composites según reivindicación 16 como adsorbente de gases.
18. Uso de los composites según reivindicación 16 como adsorbente de contaminantes en medios acuosos.
19. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como neutralizante de ácidos.
20. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como intercambiador iónico.
21. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como principio activo en aplicaciones médicas y biológicas.
22. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como agente antiácido.
23. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como cargas de PVC y otros polímeros.
24. Uso de los composites descritos en las reivindicaciones 1-10 como precursores de óxidos metálicos.
25. Uso de los composites según descripción en las reivindicaciones 1-10 como agentes protectores de Ia corrosión.
26. Uso de los composites según reivindicación 24 como precursores de catalizadores.
27. Uso de los composites según reivindicación 24 como precursores de adsorbentes y absorbentes.
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