BÀI GIẢNG VẬT LIỆU MAO QUẢN VÀ ỨNG DỤNG (KHÁI QUÁT, CÁC VẬT LIỆU MAO QUẢN QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG)

Page 44

Zeolit NaP1 có tỷ số Al/Si thấp (khoảng 1,67), được ứng dụng chủ yếu dùng làm chất hấp phụ và trao đổi ion, ít được sử dụng làm xúc tác. Đặc biệt, do hệ thống mao quản có đường kính động học khoảng 2,6 Å nên zeolit NaP1 rất thích hợp để hấp phụ H2O, NH3, NH4+ và các kim loại nặng. 2.1.6. Tổng hợp zeolit 2.1.6.1. Cơ chế kết tinh zeolit Trong số các phương pháp tổng hợp zeolit, thủy nhiệt là phương pháp đặc biệt quan trọng. Đó là quá trình chuyển hoá hỗn hợp gồm các hợp chất chứa Si và Al, cation kim loại kiềm, các chất hữu cơ và nước trong một dung dịch quá bão hoà từ gel aluminosilicat vô định hình. Quá trình này gồm 3 giai đoạn cơ bản: giai đoạn đạt đến trạng thái quá bão hoà, giai đoạn tạo mầm và giai đoạn lớn lên của tinh thể, được mô tả trong Hình 25. Có rất nhiều nguồn Si và Al có thể sử dụng làm nguyên liệu tổng hợp zeolit. Tuy nhiên, nguồn Si thông dụng là thuỷ tinh lỏng, các hạt silic oxit vô định hình và alcolat silic. Nguồn Al thường được sử dụng rộng rãi là muối aluminat, gibsit hoặc bột nhôm.

Hình 25. Quá trình hình thành zeolit từ các nguồn Si và Al trong điều kiện thủy nhiệt (hệ autoclave), (SDA: Structure Directing Agent - chất tạo cấu trúc, template)

Khi trộn lẫn các dung dịch chứa nguồn silic và nhôm trong môi trường kiềm sẽ xảy ra quá trình depolyme hoá sol SiO2 tạo các anion monome silicat như Si(OH)4, [SiO(OH)3]-, [SiO2(OH)2]2- (hàm lượng tương đối giữa chúng phụ thuộc vào pH của môi trường). Các monome này sẽ ngưng tụ với monome của nhôm (chủ yếu ở dạng Al(OH)4- trong môi trường kiềm) để tạo gel aluminosilicat (hình thành các liên kết SiO-Si, Si-O-Al). Đây là thời kỳ tạo gel và già hoá gel.

Nguyễn Phi Hùng, Bài giảng Vật liệu mao quản và ứng dụng

43


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.