بررسی روش‌های مختلف آلومینیوم ‌زدایی زئولیت Y و تاثیر آن بر بلورینگی ساختار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مراغه، کد پستی: 55181-83111 مراغه، ایران

10.22036/cr.2021.286149.1144

چکیده

این مطالعه با هدف بررسی ساختار زئولیت اصلاح شده Y با استفاده از روش‌های مختلف آلومینیوم‌زدایی و تأثیر هر یک از این رو‌ش‌ها بر چارچوب ساختاری زئولیت انجام شده است. فرآیند آلومینیوم‌زدایی توسط محلول EDTA (فرم اسیدی)، محلول آمونیوم کلراید (NH4Cl)، و هیدروکلریک‌اسید (HCl) انجام می‌شود. به منظور بررسی اثر روش فرایند آلومینیوم‌زدایی بر پایداری ساختار، نمونه‌های اصلاح شده با استفاده از پراش اشعه‌یX (XRD)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، و طیف‌سنجی تفرق انرژی اشعه‌ی ایکس (EDX) مورد بررسی قرار می‌گیرد. با مقایسه سه روش می‌توان نتیجه گرفت که مناسب ترین روش EDTA است زیرا نه تنها ساختار کاملاً حفظ می‌شود بلکه آلومینیوم خارج چارچوب نیز حذف می‌شود و نسبت Si/Al افزایش می‌یابد. علاوه بر این ، در روش اسید کلریدریک نیز آلومینیوم خارج چارچوب نیز حذف می‌شود ، اما در روش کلسینه کردن، آلومینیوم خارج چارچوب هنوز وجود دارد و بنابراین در این روش نسبت Si/Al کمتر از دو روش قبلی است.

چکیده تصویری

بررسی روش‌های مختلف آلومینیوم ‌زدایی زئولیت Y و تاثیر آن بر بلورینگی ساختار

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of the various dealumination methods and their effect on the Y-zeolite structural crystallinity

نویسندگان [English]

  • maryam moosavifar
  • afsaneh khanmohammadi
department of chemistry, faculty of science, university of maragheh
چکیده [English]

This paper aims to study the modified zeolite Y using different dealumination methods and the effect of each of these methods on the structural framework of zeolite. The dealumination is performed by EDTA solution (acidic form), ammonium chloride (NH4Cl), and hydrochloric acid (HCl) solution. To investigate the effect of the dealumination process on the stability of the structures modified samples are studied using X-ray diffraction (XRD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersion X-ray (EDX). By comparing the three methods, it can be concluded that EDTA is the most suitable method because it is not only preserved the structure but also removed the extra-framework aluminum and increases the Si/Al ratio. In addition, in the hydrochloric acid treatment, the extra-framework aluminum is also removed, but in the calcination process (NH4Cl), the extra-framework aluminum is still present, and therefore, the Si/Al ratio is lower than the previous two methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calcination
  • Chemical method
  • Dealumination
  • Hydrothermal treatment
  • Zeolite Y

مراجع

  1. R. Rahimian and S. Zarinabadi, Prog. Chem. Biochem. Res. J. 3, 251 (2020).
  2. P. Chowdhary, R. N. Bharagava, S. Mishra, N. Khan, Environ. Concerns Sustain. Dev. 235 (2020).
  3. M. A. Tony, Int. J. Environ. Sci. Technol. 17, 2485 (2020).
  4. C. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Shen, Front. Environ. Sci. Eng. 15, 1 (2021).
  5. C. Martínez, A. Corma, Zeolites.‏ 5,103 (2013).
  6. J.H.Lopes, F.G.Nogueira, M.Gonçalves, L.C.Oliveira, Bull. Chem. React. Eng.Catal, 10, 237 (2015).
  7. A.S. Kovo, O. Hernandez, S. M. Holmes, J. Mater. Chem.19, 6207 (2009).
  8. B. Sulikowski, J. Phys. Chem. 97, 1420 (1993).
  9. G. T. Kerr, J. Phys. Chem. 73, 2780 (1969).
  10. G. T. Kerr, D. H. Olson, E. Dempsey, J. Catal. 18, 236 (1970).
  11. M. G. Clerici, Top. Catal. 13, 373 (2000).
  12. Bekkum, H. V.; Flanigen, E. M.; Jacobs, P. A.; Jansen, J. C., (Ed.), " Introduction to zeolite and practice", 2nd Completely Revised and Expanded Edition, 2001.
  13. S. Kwon, H. J. Chae, K. Na, Catal. Today, 352, 111 (2020).
  14. C. S. Triantafillidis, A. G. Vlessidis, L. Nalbandian, N. P. Evmiridis, Micropor. Mesopor. Mater. 47, 369 (2001).
  15. M. Hong, L. Yu, Y. Wang, J. Zhang, Z. Chen, L. Dong, Q. Zan, R. Li, Chem. Eng. J. 359, 363 (2019).
  16. A. Nock, R. Rudham, Zeolites, 7, 481 (1987).
  17. B. Sulikowski, J. Phys. Chem. 97, 1420 (1993).
  18. A. H. Alwash, A. Z. Abdullah, N. Ismail, Adv. Chem. Eng. Sci. 3, 113 (2013).
  19. Q. Zhao, Y. Mao, L. Yan, L. Lu, T. Jiang, and H. Yin, J. Asian Ceram. Soc. 2, 347 (2014).
  20. T. Santhi, S. Manonmani, and T. Smitha, J. Hazard. Mater. 179, 178 (2010).
  21. M. Moghadam, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, I. Mohammadpoor-Baltork, M. Moosavifar, J. Mol. Catal. A: Chem. 302, 68 (2009).
  22. M. Moosavifar, M. Nikkhoo, F. Mansouri, Res. Chem. Intermed. 42, 7417 (2016).
  23. M. Moosavifar, A. Alemi, M.R. Marefat, N. Nouruzi, H. Mahmoodi, J. Iran. Chem.Soc. 11, 1561 (2014).

 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 09 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 31 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 31 خرداد 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار