TAZ-PFC-2011-754

Síntesis y caracterización de capas zeolíticas a nivel de oblea para su incorporación en procesos de microfabricación. Desarrollo de micromembranas de MFI para separación de mezclas H2/CO2

García Domingo, Sara
Pina Iritia, María Pilar (dir.) ; Urbiztondo Castro, Miguel Ángel (dir.)

Herguido Huerta, Francisco Javier (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2011
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Ingeniería Química

Ingeniero Químico

Resumen: Este proyecto se enmarca dentro de una línea de investigación que desarrolla microsistemas con capas/recubrimientos zeolíticos como elemento activo. Para tal fin es necesaria la integración de la etapa de síntesis y crecimiento de las capas policristalinas de zeolita en los esquemas clásicos de microfabricación basados en tecnologías de silicio. Más concretamente, este trabajo aborda en primer lugar la síntesis y caracterización de capas de materiales zeolíticos porosos (silicalita (estructura MFI), de zeolita tipo A (estructura LTA) y de zeolita tipo Y (estructura FAU)) sobre soportes basados en silicio. Con este objeto, va a ser necesaria una optimización de los procesos de siembra y un estudio detallado de la etapa de crecimiento secundario y la posterior eliminación del agente estructurante para conseguir recubrimientos homogéneos y con una buena adhesión al soporte de dimensiones típicas utilizadas en los procesos actuales de sala blanca. Mediante técnicas de caracterización morfológica y estructural (SEM-EDX, XRD) se definirán las condiciones de síntesis más adecuadas para cada estructura zeolítica. Teniendo en cuenta estos resultados, en un segundo lugar se definirán los procesos de microfabricación para la obtención de diferentes microestructuras. En particular, se pretende llevar a cabo la microfabricación de micromembranas de zeolita con distintas orientaciones cristalográficas para su posterior utilización en una aplicación concreta, separación de mezclas de hidrógeno y dióxido de carbono. Se compararán los resultados obtenidos en términos de permeación y factor de separación con los publicados en la literatura. Otra aplicación que aquí se plantea es la obtención de microtrampas o micropreconcentradores y sensores de humedad de tipo capacitivo mediante procesos de litografía y grabado húmedo. A esta escala se pueden llegar a conseguir elevadas relaciones superficie/volumen imprescindibles dentro de estos campos.