As zeólitas englobam um grande número de minerais naturais e sintéticos que apresentam características comuns. Também chamadas de argilas catiônicas, as zeólitas resultam de silicatos que sofrem substituição isomórfica do cátion Si4+ por Al3+ constituindo os aluminossilicatos, cuja estrutura é carregada negativamente e a neutralidade das cargas é obtida pela presença de cátions em suas cavidades.
As zeólitas podem ser representadas pela seguinte fórmula química geral:
Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].mH2O
onde M é o contraíon positivo de valência +n que equilibra a carga negativa devido aos x grupos (AlO2). A relação y/x representa a relação Si/Al, e é um parâmetro de extrema importância para descrever as propriedades das zeólitas. A soma (x+y) representa o número total de tetraedros na célula unitária da zeólita.
As zeólitas apresentam inúmeras propriedades estruturais, químicas e físicas tais como: alto grau de hidratação; baixa densidade e grande volume de vazios quando desidratada; estabilidade da estrutura cristalina; propriedades de troca catiônica; condutividade elétrica; adsorção de gases e vapores; e propriedades catalíticas. Estas propriedades proporcionam as zeólitas várias aplicações, por exemplo, na indústria de papel e construção; agricultura; tratamento de água e efluentes; célula solar; purificação e separação industrial de gases; catálise e outros. A grande variedade de uso desses materiais se deve principalmente porque as zeólitas podem ser sintetizadas e modificadas, segundo estratégias variadas, de forma a melhorar substancialmente suas propriedades para determinada aplicação.
O GFQSI possui os modelos prontos para a zeólita A, zeólita Y e X, mordenita, zeólita beta polimorfos A e B e zeólita ZSM-5. Por meio da simulação eletrônica, pretendemos investigar as estruturas, propriedades e reações que envolvem esses materiais. Com isso esperamos auxiliar na compreensão da estrutura microscópica e na reatividade destas zeólitas, na interpretação dos dados experimentais, e ajudar no planejamento de materiais mais eficientes em suas aplicações.
