Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту
Generally, the microporous structure of synthetic zeolite is affected by the nature of used reactants and their pretreatments, as well as by composition of the reaction mixture. Our recent investigation of hydrothermal transformation of natural Georgian clinoptilolite demonstrated possibility of pre...
Gespeichert in:
| Datum: | 2017 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/437 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543892756758528 |
|---|---|
| author | Dolaberidze, N. M. Tsitsishvili, V. G. Mirdzveli, N. A. Nijaradze, N. O. |
| author_facet | Dolaberidze, N. M. Tsitsishvili, V. G. Mirdzveli, N. A. Nijaradze, N. O. |
| author_sort | Dolaberidze, N. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:34Z |
| description | Generally, the microporous structure of synthetic zeolite is affected by the nature of used reactants and their pretreatments, as well as by composition of the reaction mixture. Our recent investigation of hydrothermal transformation of natural Georgian clinoptilolite demonstrated possibility of preparation of zeolites with high silicon content (mordenite-like materials) without organic template, directly from aged gels having suitable chemical composition and prepared by acid treatment of raw material. The aim of present work was preparation of zeolites with high aluminium content on the same basis without organic templates. The study tested possibility of synthesis of the LTA type zeolites in following steps: treatment of the natural clinoptilolite ((Na3.3K1.15Ca0.75Mg0.25[Me]0.55)(Al7.0Si29.3O72)22.5H2O, where Me = Cu, Zn, Ba, etc.) in HCl water solution; gel preparation by suspension in NaOH solution; its hydrothermal crystallization to the sodalite structure (SOD) with Si/Al=1, and then re-crystallization of the sodalite into the NaA zeolite (LTA). Chemical elemental analyses confirm a good accordance with the UPAC SOD and LTA chemical formulas for prepared materials having nearly monocationic composition (Na – 78 % SOD and 89 % LTA). In XRD patterns there are no additional peaks from zeolitic or other impurities, prepared materials have high crystallinity, their FTIR spectra are typical for SOD and LTA structures, developed zeolitic crystal microporous structure is confirmed by comparatively high averaged value of water adsorption capacity (0.08 cm3/g for SOD, and of 0.24 cm3/g for LTA at p/pS = 0.4). SEM images show uniform LTA micrometric crystallites (average diameter 4 ?m) with fairly narrow distribution of sizes produced by lasting (> 10 h) low temperature crystallization, as well as nanoscale spherical zeolites (0.2 ?m) and fibrous aggregates (0.08 ?m) produced at low temperature, that can be used for preparation of composite and hierarchical structures for various catalytic and adsorptive applications. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:02Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-437 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:48Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4372022-06-29T10:14:34Z Synthesis of lta type zeolites from georgian clinoptilolite Синтез цеолитов типа А из грузинского клиноптилолита Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту Dolaberidze, N. M. Tsitsishvili, V. G. Mirdzveli, N. A. Nijaradze, N. O. zeolite A Georgian clinoptilolite sodalite hydrothermal synthesis цеоліт A клиноптилоліт содаліт гідротермальний синтез цеолит A клиноптилолит содалит гидротермальный синтез Generally, the microporous structure of synthetic zeolite is affected by the nature of used reactants and their pretreatments, as well as by composition of the reaction mixture. Our recent investigation of hydrothermal transformation of natural Georgian clinoptilolite demonstrated possibility of preparation of zeolites with high silicon content (mordenite-like materials) without organic template, directly from aged gels having suitable chemical composition and prepared by acid treatment of raw material. The aim of present work was preparation of zeolites with high aluminium content on the same basis without organic templates. The study tested possibility of synthesis of the LTA type zeolites in following steps: treatment of the natural clinoptilolite ((Na3.3K1.15Ca0.75Mg0.25[Me]0.55)(Al7.0Si29.3O72)22.5H2O, where Me = Cu, Zn, Ba, etc.) in HCl water solution; gel preparation by suspension in NaOH solution; its hydrothermal crystallization to the sodalite structure (SOD) with Si/Al=1, and then re-crystallization of the sodalite into the NaA zeolite (LTA). Chemical elemental analyses confirm a good accordance with the UPAC SOD and LTA chemical formulas for prepared materials having nearly monocationic composition (Na – 78 % SOD and 89 % LTA). In XRD patterns there are no additional peaks from zeolitic or other impurities, prepared materials have high crystallinity, their FTIR spectra are typical for SOD and LTA structures, developed zeolitic crystal microporous structure is confirmed by comparatively high averaged value of water adsorption capacity (0.08 cm3/g for SOD, and of 0.24 cm3/g for LTA at p/pS = 0.4). SEM images show uniform LTA micrometric crystallites (average diameter 4 ?m) with fairly narrow distribution of sizes produced by lasting (> 10 h) low temperature crystallization, as well as nanoscale spherical zeolites (0.2 ?m) and fibrous aggregates (0.08 ?m) produced at low temperature, that can be used for preparation of composite and hierarchical structures for various catalytic and adsorptive applications. Исследован процесс синтеза цеолитных материалов путём гидротермальной кристаллизации природного клиноптилолита, обработанного раствором соляной кислоты с последующим суспендированием в растворе гидроксида натрия. Целью исследования была оптимизация алюмосиликатного геля для унифицированного получения цеолита NaА. Полученные продукты охарактеризованы данными сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской диффрактометрии и ИК-спектроскопии. Исследование показало, что высококремнистые цеолиты типа морденита могут быть получены непосредственно из состаренного геля соответствующего химического состава, но получение материалов со сравнительно высоким содержанием алюминия в одну стадию невозможно. Однако, получение материалов типа LТA возможно в две стадии, подразумевающих сперва получение содалита с Si/Al = 1, а затем его перекристаллизацию в цеолит NaA. Полученные образцы характеризуются высокой чистотой и степенью кристалличности, морфология кристаллитов определяется условиями перекристаллизации. Досліджено процес синтезу цеолітних матеріалів шляхом гідротермальної кристалізації природного кліноптілоліту, обробленого розчином соляної кислоти з наступним суспендуванням в розчині гідроксиду натрію. Метою дослідження була оптимізація алюмосилікатного гелю для уніфікованого одержання цеоліту NaА. Отримані продукти охарактеризовані даними скануючої електронної мікроскопії, рентгенівської діфрактометрії та ІЧ-спектроскопії. Дослідження показало, що висококремнисті цеоліти типу мордениту можуть бути отримані безпосередньо з зістареного гелю відповідного хімічного складу, але отримання матеріалів з порівняно високим вмістом алюмінію в одну стадію неможливо. Однак отримання матеріалів типу LТA можливо в дві стадії, маючи на увазі спершу отримання содаліту з Si/Al = 1, а потім його перекристалізацію у цеоліт NaA. Отримані зразки характеризуються високою чистотою і ступенем кристалічності, морфологія кристалітів визначається умовами перекристалізації. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-09-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/437 10.15407/hftp08.03.346 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 3 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 346-352 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 3 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 346-352 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 3 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 346-352 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.03 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/437/437 Copyright (c) 2017 N. M. Dolaberidze, V. G. Tsitsishvili, N. A. Mirdzveli, N. O. Nijaradze |
| spellingShingle | цеоліт A клиноптилоліт содаліт гідротермальний синтез Dolaberidze, N. M. Tsitsishvili, V. G. Mirdzveli, N. A. Nijaradze, N. O. Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title | Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title_alt | Synthesis of lta type zeolites from georgian clinoptilolite Синтез цеолитов типа А из грузинского клиноптилолита |
| title_full | Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title_fullStr | Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title_full_unstemmed | Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title_short | Синтез цеоліту типу А з грузинського кліноптілоліту |
| title_sort | синтез цеоліту типу а з грузинського кліноптілоліту |
| topic | цеоліт A клиноптилоліт содаліт гідротермальний синтез |
| topic_facet | zeolite A Georgian clinoptilolite sodalite hydrothermal synthesis цеоліт A клиноптилоліт содаліт гідротермальний синтез цеолит A клиноптилолит содалит гидротермальный синтез |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/437 |
| work_keys_str_mv | AT dolaberidzenm synthesisofltatypezeolitesfromgeorgianclinoptilolite AT tsitsishvilivg synthesisofltatypezeolitesfromgeorgianclinoptilolite AT mirdzvelina synthesisofltatypezeolitesfromgeorgianclinoptilolite AT nijaradzeno synthesisofltatypezeolitesfromgeorgianclinoptilolite AT dolaberidzenm sintezceolitovtipaaizgruzinskogoklinoptilolita AT tsitsishvilivg sintezceolitovtipaaizgruzinskogoklinoptilolita AT mirdzvelina sintezceolitovtipaaizgruzinskogoklinoptilolita AT nijaradzeno sintezceolitovtipaaizgruzinskogoklinoptilolita AT dolaberidzenm sintezceolítutipuazgruzinsʹkogoklínoptílolítu AT tsitsishvilivg sintezceolítutipuazgruzinsʹkogoklínoptílolítu AT mirdzvelina sintezceolítutipuazgruzinsʹkogoklínoptílolítu AT nijaradzeno sintezceolítutipuazgruzinsʹkogoklínoptílolítu |