Influencia de las propiedades superficiales en reacciones de halogenación de sílice de origen biogénico

Resumen

La sílice de origen biogénico (SiO2) contenida en la cascarilla de arroz es una fuente importante de compuestos químicos precursores de materiales de silicio. Una de las razones de su empleo es su mayor reactividad química comparada con SiO2 de origen mineral, y como consecuencia, el menor consumo de energía durante algunas etapas de su procesamiento en determinadas aplicaciones. En este estudio, se reportan resultados de reacciones de sílice de la cáscara de arroz con cloro gaseoso. Tomando en cuenta que en esta reacción se requiere de carbón como agente reductor, este se obtiene reduciendo la materia orgánica constituyente de la cáscara de arroz que queda incorporado íntimamente con la sílice. Durante el proceso de carbonización, realizado a diferentes tiempos y temperaturas, se determinaron las propiedades texturales de las mezclas SiO2/C. Se encontró que a la temperatura de 600 ºC se alcanza la mayor área superficial (260 m2/g). La sílice con esta área mostró reactividad adecuada ante la halogenación, la que se efectuó en un reactor horizontal a una temperatura de 750 ºC obteniéndose un rendimiento del 65 % sobre la base de la sílice que reaccionó. El tetracloruro de silicio fue el único producto de silicio obtenido de acuerdo a los análisis realizados por RNM de 29Si en solución.