Silicoalluminofosfati
# Silicoalluminofosfati

I silicoalluminofosfati, SAPO, sono materiali cristallini microporosi acidi, con pori di dimensione massimo dei 15 ångström Å (m-10).

Hanno strutture altamente cristalline e porosità controllate, regolari ed elevata area superficiale, vengono utilizzate come setacci molecolari e catalizzatori, ad esempio la SAPO-34 è utilizzata per produrre etene dal metanolo. Alcune loro strutture sono analoghe alle zeoliti, come ad esempio:

* la SAPO-34 strutturalmente uguale alla Cabasite
* la SAPO-37 strutturalmente uguale alla Fajasite
* la SAPO-42 strutturalmente uguale alla Zeolite A.

Le SAPO oltre al silicio ed l'alluminio come le zeoliti hanno anche il fosforo. Il Si, il P e l'Al sono presenti in unità tetraedriche connesse fra loro dall'ossigeno. Sono composti acidi; ciò è dovuto alla sostituzione del $Si^{+4}$ con $Al^{+3}$ questo fa sì che nella struttura della SAPO, formalmente rappresentabile come -Si-O-Al-O-P- si produca una carica negativa sull'ossigeno tra il silicio e il fosforo bilanciata da un protone $H^+,$ generando un sito accettore di elettroni, quindi acido localizzato. Possono anche essere bilanciate da ioni metallici.

## SAPO metallo sostituite

L'acronimo è Me-APSO; i metalli possono essere Cu, nella SAPO ha $carica^{+2,+3}$ creando un sito redox, come il Ti con $carica^{+4},$ il V con $carica^{+5}$ , il Cr con carica $^{+3}$ il Mn con carica $^{+2}$ e il Co con carica $^{+2}.$ I metalli sostituiscono prevalente l'alluminio nella struttura; queste SAPO sono usate per lo più nella calalisi riduttiva selettiva SCR, come ad esempio la degradazione del $N_2O$ a $N_2$ e $O_2.$

## Sintesi

Le SAPO vengono sintetizzate tramite due miscele: la prima con $Al(OH)_3,$ $H_2PO_4$ e $H_2O;$ dopodiché viene unita alla seconda miscela contenente $SiO_2,$ $H_2O$ e templante. Il tutto viene agitato vigorosamente. Questo gel viene immesso in una camicia di teflon dentro un'autoclave e scaldato dai 150 ai 165 °C sotto pressione autogena per 7-8 giorni. Il prodotto viene filtrato, lavato con acqua distillata e seccato. Ora il templante organico, intrappolato nei micropori viene rimosso per liberarli e rendere attive le SAPO, tramite calcinazione in flusso d'aria a 800-850 °C per 12-16 ore. Per preparare delle Me-APSO bisogna aggiungere il sale del metallo nella seconda soluzione prima di aggiungere il templante. Queste sono le linee guida; poi per ogni SAPO ci saranno condizioni operative diverse che permetteranno di avere SAPO con un'unica fase cristallografica ben definita e una maggiore cristallinità.

## Caratterizzazione

Le SAPO sono studiate tramite la diffrazione dei raggi X, per poterne capire le fasi cristalline, la cristallinità e dimensione dei grani, l'analisi termogravimetrica per studiare la stabilità termica alle varie temperature.

