In this study, the effects of crystallization time, temperature and SiO2/Al2O3 molar ratio in the synthesis gel on the end products (NaX zeolite) were investigated. The results revealed that crystallization time and temperature determined whether or not NaX zeolite was formed. Furthermore, SiO2/Al2O3 molar ratio was found to play a significant role in the particulate properties of the crystalline end products. A single phase NaX zeolite was obtained only with the SiO2/Al2O3 molar ratio of 1.5–4.0; the NaA zeolite was developed at SiO2/Al2O3 = 1.0 in addition to the NaX zeolite. However, at SiO2/Al2O3 = 0.5, a single phase NaA zeolite was generated. The Si/Al molar ratios of NaX zeolites were tested to be 1.38, 1.33, 1.29, 1.24 and 1.18 for the SiO2/Al2O3 molar ratios of 4.0, 3.5, 2.9, 2.0 and 1.5. The corresponding samples had the mean particle sizes of 464, 548, 689, 836 and 980 nm, with the particle size distribution ranges of 120–810, 202–815, 445–975, 605–1096 and 770–1218 nm, respectively. N2 adsorption–desorption results showed that the BET surface areas and micropore volume of the end product increased with the decrease of SiO2/Al2O3molar ratio in synthesis gel, but all the NaX zeolite particles have relatively high total pore volumes. In addition, the effect of molar ratio of SiO2/Al2O3 on the amount of NaX zeolite formed in the products was also considered

چکیده

در این مطالعه، اثر زمان ، دما و نسبت مولی sio2/al2o3 تبلور در سنتز ژل در محصولات نهایی (زئولیت NaX) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، آشکار ساخت که زمان و دمای تبلور تعیین می کند که زئولیت NaX تشکیل خواهد شد یا خیر. به علاوه، دریافته شد که نسبت مولی sio2/al2o3 ، نقش مهمی را در خصوصیات ذره ای محصولات بلوری نهایی بازی می کند. یک زئولیت NaX تک فاز، تنها با نسبت مولی sio2/al2o3 برابر با 1,5 – 4,0 به دست آمد؛ در sio2/al2o3=1.0  ، زئولیت NaA به همراه زئولیت NaX رشد یافت. با این وجود، در sio2/al2o3=0.5، یک زئولیت NaA تک فاز تولید شد. نسبت های مولی Si/Al در زئولیت های NaX ، به مقادیر 1,38، 1,33، 1,29، 1,24 و 1,18 برای نسبت های مولی sio2/al2o3 برابر با 4,0، 3,5، 2,9، 2,0 و 1,5 مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های متناظر ، اندازه های ذره ای متوسط 464، 548، 689، 836 و 980 نانومتر ، به ترتیب، با محدوده های توزیع ذره ای 120 – 810، 202 – 815، 445 – 975، 605 – 1096و 770 – 1218 نانومتر دارند. نتایج جذب و واجذب N2 نشان می دهند که مساحت های سطحی BET و حجم تخلخل میکرو در محصول نهایی، با کاهش نسبت مولی sio2/al2o3 در ژل سنتز شده افزایش می یابد، اما همه ذرات زئولیت NaX، حجم تخلخل کلی نسبتاً بالا دارند. به علاوه، اثر نسبت مولی sio2/al2o3 بر مقدار زئولیت NaX تشکیل شده در محصولات نیز ملاحظه شده است.

1-مقدمه

زئولیت ها، مواد سیلیکاتی یا آلومینوسیلیکاتی هستند که ساختار بسیار منظم و دارای میکروتخلخل های باز دارند که از شبکه سه بعدی چهاروجهی های SiO4 و AlO4 تشکیل شده اند [1-3]. حضور حفره ها و کانال هایی که به صورت یکنواخت، در ابعاد مولکولی توزیع شده اند که نوعاً در محدوده اندازه تقریبی 0,3 تا 1 نانومتر هستند، به زئولیت ها ، خصوصیات تشخیص، تمییز و سازماندهی مولکولی منحصر به فردی می بخشد [4,5]. زئولیت ها، به دلیل پایداری گرمایی/گرمابی بسیار بالا، اسیدیته قوی، گزینش پذیری خوب شکل، و ظرفیت تبادل یونی بالا، به صورت گسترده به عنوان کاتالیست، جاذب و تبادل کننده های یونی مورد استفاده قرار گرفته اند [6-8].  اگرچه، اغلب کاربردهای زئولیت، بسیار به چارچوب، شکل شان وابسته است و خصوصیات ذره ای بلورهای زئولیتی نیز نقشی حیاتی در طریقه کاربرد و کارایی آن، ایفا می کند. اخیراً ، تلاش های بسیاری بر پژوهش عوامل مختلفی که مسیر تبلور و خصوصیات ذره ای محصولات نهایی را کنترل می کند، صورت گرفته است...