بررسی مسیر‌های فعال سازی کائولن در سنتز زئولیت A به روش هیدروترمال با اعمال امواج فراصوت

الموضوعات :

محبوبه اجتماعی ¹ (دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران)
سپهر صدیقی ² (استادیار مهندسی شیمی، پژوهشکده توسعه فناوری‌های کاتالیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران)
علیقلی نیایی ³ (استاد مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران)
مهدی رشیدزاده ⁴ (دانشیار شیمی، پژوهشکده توسعه فناوری‌های کاتالیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران)
داریوش سالاری ⁵ (استاد شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران)

تاريخ الإرسال : 07 السبت , جمادى الأولى, 1443 تاريخ التأكيد : 14 الخميس , شعبان, 1443 تاريخ الإصدار : 21 الأحد , شوال, 1443

الکلمات المفتاحية: امواج فراصوت, سنتز هیدروترمال, کائولن, زئولیت LTA, ذوب قلیائی,

ملخص المقالة :

زئولیت LTA به عنوان یکی از پرکاربرد ترین زئولیت های صنعتی است که در فرایندهای متفاوت به عنوان جاذب، تبادل گر یونی و کاتالیست به کار گرفته می شود. در این پژوهش، زئولیت A با روش آب گرمایی از کائولن به عنوان منبع اتم های سیلیکون و آلومینیم تهیه شد. روش های متفاوت فعال سازی کائولن مانند کلسینه شدن، ذوب قلیایی و ذوب قلیایی-استخراج مورد ارزیابی قرار گرفتند. ویژگی نمونه های تهیه شده با پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی و جذب و واجذب نیتروژن بررسی و ظرفیت جذب آب ایستایی نمونه ها ارزیابی شدند. نتیجه ها نشان دادند، زمان تهیه در روش کلسینه شدن کمتر بود درحالی که ذوب قلیایی منجر به تهیه زئولیت با خلوص بالاتری شد. دمای °C 700 به عنوان دمای بهینه کلسینه شدن کائولن نتیجه گیری شد. افزون برآن، ظرفیت جذب آب نمونه های تهیه شده در شکل های پتاسیم و سدیم در روش ذوب قلیایی به ترتیب برابر با 14/35 و 24/36 درصد وزنی و در روش ذوب قلیایی-استخراج به ترتیب برابر با 70/14 و 06/25 درصد وزنی به دست آمد که این مقادیر، بیشتر از ظرفیت جذب آب برای نمونه تهیه شده در روش کلسینه شدن (به ترتیب برابر با 12/24 و 18/27 درصد وزنی) بود.

المصادر:

[1] Maesen, T.; Marcus, B.; “The zeolite scene—An overview” in: van Bekkum, H.; Flanigen, E.M.; Jacobs, P.A.; Jansen, J.C.; “Studies in Surface Science and Catalysis”, Elsevier, Amesterdam, 2001.

[2] Hadi, N.; Farzi, A.; Alizadeh, R.; Niaei, A.; Microporous Mesoporous Mater. 306, 110406-110422, 2020.

[3] Shams, K.; Mirmohammadi, S.J.; Microporous Mesoporous Mater. 106 (1), 268-277, 2007.

[4] Kalantari, N.; Farzi, A.; Çaylak Delibaş, N.; Niaei, A.; Salari, D.; Res. Chem. Intermed. 47 (12), 4957-4984, 2021.

[5] Loiola, A.R.; Andrade, J.C.R.A.; Sasaki, J.M.; da Silva, L.R.D.; J. Colloid Interface Sci. 367 (1), 34-39, 2012.

[6] Jaramillo, E.; Chandross, M.; J. Phys. Chem. B. 108 (52), 20155-20159, 2004.

[7] Kulprathipanja, S., “Zeolites in Industrial Separation and Catalysis”. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2010.

[8] Henao-Sierra, W.; Romero-Sáez, M.; Gracia, F.; Cacua, K.; Buitrago-Sierra, R.; Microporous Mesoporous Mater. 265, 250-257, 2018.

[9] Castillo, J.M.; Silvestre-Albero, J.; Rodriguez-Reinoso, F.; Vlugt, T.J.H.; Calero, S.; Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (40), 17374-17382, 2013.

[10] Alkan, M.; Hopa, Ç.; Yilmaz, Z.; Güler, H.; Microporous Mesoporous Mater. 86 (1), 176-184, 2005.

[11] Maia, A.Á.B.; Angélica, R.S.; de Freitas Neves, R.; Pöllmann, H.; Straub, C.; Saalwächter, K.; Appl. Clay Sci. 87, 189-196, 2014.

[12] Maia, A.Á.B.; Neves, R.F.; Angélica, R.S.; Pöllmann, H.; Appl. Clay Sci. 108, 55-6, 2015.

[13] Ayele, L.; Pérez-Pariente, J.; Chebude, Y.; Díaz, I.; Appl. Clay Sci. 132-133, 485-490, 2016.

[14] Bukhari, S.S.; Rohani, S.; Kazemian, H.; Ultrason. Sonochemistry 28, 47-53, 2016.

[15] Andaç, Ö.; Tatlıer, M.; Sirkecioğlu, A.; Ece, I.; Erdem-Şenatalar, A.; Microporous Mesoporous Mater. 79 (1), 225-233, 2005.

[16] Ojumu, T.V.; Du Plessis, P.W.; Petrik, L.F.; Ultrason. Sonochemistry 31, 342-349, 2016.

[17] Otieno, S.O.; Kengara, F.O.; Kemmegne-Mbouguen, J.C; Langmi, H.W.; Kowenje, C.B.O.; Mokaya, R.; Microporous Mesoporous Mater. 290, 109668-109675, 2019.

[18] Bhattacharyya, K.G.; Gupta, S.S.; Adv. Colloid Interface Sci. 140 (2), 114-131, 2008.

[19] Abdullahi, T.; Harun, Z.; Othman, M.H.D.; Adv Powder Technol. 28 (8), 1827-1840, 2017.

[20] Ayele, L.; Pérez-Pariente, J.; Chebude, Y.; Díaz, I.; Microporous Mesoporous Mater. 215, 29-36, 2015.

[21] Melo, C.R.; Riella, H.G.; Kuhnen, N.C.; Angioletto, E.; Melo, A.R.; Bernardin, A.M.; da Rocha, M.R.; da Silva, L.; Mater. Sci. Eng. B. 177 (4), 345-349, 2012.

[22] Zhang, X.; Tang, D.; Jiang, G.; Adv Powder Technol. 24 (3), 689-696, 2013.

[23] Cheung, O.; Hedin, N.; RSC Adv. 4 (28), 14480-14494, 2014.

[24] Valiullin, R.; Kärger, J.; Cho, K.; Choi, M.; Ryoo, R.; Microporous Mesoporous Mater.142 (1), 236-244, 2011.

[25] Prokof'ev, V.Y.; Gordina, N.E.; Borisova, T.N.; Shamanaeva, N.V.; Microporous Mesoporous Mater. 280, 116-123, 2019.

[26] Thommes, M.; Kaneko, K.; Neimark, A.V.; Olivier, J.P.; Rodriguez-Reinoso, F.; Rouquerol, J.; Sing, K. S.W.; Pure Appl. Chem. 87 (9-10), 1051-1069, 2015.

[27] Leofanti, G.; Padovan, M.; Tozzola, G.; Venturelli, B.; Catal Today. 41 (1), 207-219, 1998.