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Hidratación inducida por presión

La hidratación inducida por presión ( PIH ), también conocida como “superhidratación ” , es un caso especial de inserción inducida por presión mediante el cual se inyectan moléculas de agua en los poros de materiales microporosos. En la PIH, un material microporoso se coloca bajo presión en presencia de agua en el fluido transmisor de presión de una celda de yunque de diamante . [1] [2]

La caracterización física temprana [3] y los experimentos iniciales de difracción [4] en zeolitas fueron seguidos por la primera caracterización estructural inequívoca de PIH en la natrolita zeolítica de poro pequeño ( Na 16 Al 16 Si 24 O 80 ·16 H 2 O), que en su forma completamente superhidratada, Na 16 Al 16 Si 24 O 80 ·32H 2 O, duplica [5] la cantidad de agua que contiene en sus poros.

Ahora se ha demostrado la presencia de PIH en natrolitas que contienen Li , K , Rb y Ag como cationes monovalentes [6] [7] así como en zeolitas de poro grande, [8] pirocloros , [9] arcillas [10] y óxido de grafito . [11]

Utilizando los gases nobles Ar , Kr y Xe , así como CO 2 como fluidos transmisores de presión, los investigadores han preparado y caracterizado estructuralmente los productos de la inserción reversible inducida por presión de Ar [12] , Kr [13] y CO 2 [14], así como la inserción irreversible de Xe [13] y agua. [15]

Referencias

  1. ^ "El extraño comportamiento del cristal podría permitir la limpieza química". Scientific American .
  2. ^ Baur, Werner H. (2003). "Marcos de trabajo bajo presión". Nature Materials . 2 (1): 17–18. doi :10.1038/nmat805. PMID  12652666. S2CID  137248079.
  3. ^ Moroz et al., Materiales microporosos y mesoporosos 42 113 (2001)
  4. ^ RM Hazen, Ciencia, 219, 1065 (1983)
  5. ^ Y. Lee, JA Hriljac, T. Vogt, JB Parise, G. Artioli, J. Am. Química. Soc. 2001, 123, 12732-12733
  6. ^ D. Seoung, Y. Lee, CC Kao, T. Vogt, Y. Lee, Chem. euros. J. 2013, 19, 10876-10883
  7. ^ Y. Lee, D. Seoung, YN Jang, T. Vogt, Y. Lee, Chem. euros. J. 2013, 19, 5806-5811
  8. ^ M. Colligan, PM Forster, AK Cheetham, Y. Lee, T. Vogt, JA Hriljac J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12015-12022
  9. ^ P. W. Barnes, P. M. Woodward, Y. Lee, T. Vogt, J. A. Hriljac J. Am. Chem. Soc., 2003, 125 (15), págs. 4572–4579
  10. ^ Shujie You, Daniel Kunz, Matthias Stöter, Hussein Kalo, Bernd Putz, Josef Breu, Alexandr V. Talyzin. Angewandte Chemie Edición Internacional, 2013; 52 (14): 3891
  11. ^ Alexandr V. Talyzin, Vladimir L. Solozhenko, Oleksandr O. Kurakevych, Tams Szab, Imre Dekany, Alexandr Kurnosov y Vladimir Dmitriev Angew. Química. Int. Ed. 2008, 47, 8268 –8271
  12. ^ Y. Lee, JA Hriljac, T. Vogt J. Phys. Química. C 114, 6922-6927 (2010)
  13. ^ ab Donghoon Seoung, Yongmoon Lee, Hyunchae Cynn, Changyong Park, Kwang-Yong Choi, Douglas A Blom, William J Evans, Chi-Chang Kao, Thomas Vogt, Yongjae Lee, Química de la naturaleza 6 (9), 835-829 (2014) )
  14. ^ Y. Lee, D. Liu, D. Seoung, Z. Liu, CC Kao, T. Vogt J. Am. Chem. Soc. 2011, 133(6), 1674 - 1677
  15. ^ Yongjae Lee, Thomas Vogt, Joseph A. Hriljac, John B. Parise, Jonathan C. Hanson y Sun Jin Kim, Nature 420, 485-489 (2002)