Abstract
Zeolite NaA crystals were prepared by hydrothermal synthesis under room-temperature conditions. The products were characterized by XRD, SEM, IR and particle size analysis. Some influence parameters such as crystallization time, aging time, stirring speed, different sources of silicon and aluminum on the crystalline end products were studied. The results showed that crystallization time was a crucial factor for the final products, well-shaped crystals could be obtained at the crystallization time of 72 h. While further prolonging the crystallization time more, crystals continued to grow, along with the changes of crystal size distributions. The crystals obtained with the aging time of 1, 1.5, 2 and 3 h show the mean particle sizes of 368, 356, 338 and 314 nm, with the crystal size distribution ranges of 82–435, 70–441, 54–450 and 40–476 nm, respectively. Longer aging time leads to the mean particle size of crystal decrease. Whilst, the stirring speed affects the particle size distribution only slightly. Moreover, the aluminum source has much more obviously influence on the crystal phase of final product than the silicon source does in this system
چکیده
بلورهای NaA زئولیت به روش سنتز هیدروترمال، تحت شرایط دمای اتاق تهیه شده اند. محصولات با XRD، SEM،IR و آنالیز اندازه ذرات مشخصه یابی شده اند. برخی از پارامترهای تاثیرگذار بر محصولات بلوری نهایی مانند زمان تبلور، زمان ایجینگ، سرعت همزنی، منابع مختلف سیلیکونی و آلومینیومی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که زمان تبلور یک عامل بسیار مهم برای محصولات نهایی بود، بلور خوش-ساخت میتواند در زمان تبلور 72 ساعت به دست آید. در حالی که زمان تبلور طولانیتر میشود، بلور به رشد خود همراه با تغییر توزیع های اندازه بلور ادامه میدهد. بلورهای به دست آمده با زمان ایجینگ، 1، 5/1، 2 و 3 ساعت و اندازههای ذرات متوسط 368، 356، 338 و 314 نانومتر ، به ترتیب با محدودههای توزیع اندازه بلور 435-82، 441-70، 450-54 و 476-40 نانومتر را نشان میدهند. زمان ایجینگ طولانیتر منجر میشود که میانگین اندازه ذرات بلور کاهش یابد. در حالی که، سرعت همزنی فقط کمی بر توزیع اندازه ذرات اثر میگذارد. علاوه بر این، منبع آلومینیوم نسبت به منبع سیلیکون که در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد، اثر بسیار آشکارتر و بدیهی تری روی فاز بلوری محصول نهایی دارد.
1-مقدمه
زئولیتها، سیلیکات های آلومینوم سه بعدی متخلخل هستند که با به اشتراک گذاری اتمهای اکسیژن در چارچوب آلومینیوم و سیلیکون چهار ضلعی تشکیل شده اند [3-1]. از میان زئولیتهای کم سیلیس مختلف، زئولیت NaA ، یکی از زئولیت های سیلیکات آلومینوم بلوری میکرومتخلخل است که دهانه کانالی به اندازه 4/0 نانومتر دارد، اندازه کوچک تخلخل زئولیت NaA، جدایی مولکول های کوچک را بر اساس تفاوت در اندازه، امکان پذیر میسازد. زئولیت NaA یک دهانه تخلخل 4A دارد، که میتواند از طریق تبادل یونی با محلولهای آبی نمکهای کلسیم یا پتاسیم، به 5A و یا 3A تغییر یابد [6-4]. بلورهای NaA زئولیت، به دلیل جذب سطحی، خواص تخلخل و تبادل یونی، به طور گسترده ای در کاربردهای مختلف از جمله محصولات خانگی، پرورش آبزیان و صنایع وابسته-پتروشیمی مورد استفاده قرار گرفته اند...