Csekély makropórusos diffúziós ellenállással rendelkező zeolit adszorbensek és katalizátorok előállítása tágpórusú természetes hordozók felhasználásával = Preparation of supported zeolite bodies of low macroporous diffusional resistance in natural macrocavities

Onyestyák, György (2007) Csekély makropórusos diffúziós ellenállással rendelkező zeolit adszorbensek és katalizátorok előállítása tágpórusú természetes hordozók felhasználásával = Preparation of supported zeolite bodies of low macroporous diffusional resistance in natural macrocavities. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 37681_ZJ1.pdf Download (71kB)

Abstract

Egyes növényi szervek 700 oC-n nitrogén áramban történő elszenesítésével olyan egységes makropórus rendszerű hordozók állnak rendelkezésünkre, amelyek zeolit adszorbensek és katalizátorok új, hatékony formáinak megjelenését teszik lehetővé. A 0.7 cm élhosszúságú faszén kockákban 20-30-micro m átmérőjű és 1-3-micro m falvastagságú párhuzamos csatornák helyezkednek el. E csatornák belső felületének hidrofób jellege salétromsavas oxidatív kezeléssel csökkenthető. Ezt követően e kapillárisokat a szintézis géllel feltöltve hidrotermális körülmények között hajtjuk végre a zeolit kristályok képzését. A faszén felületén, oxidatív úton, a funkciós csoportok számát megnövelve valamint kedvező szintézis körülményeket alkalmazva, minden az ipari gyakorlatban fontosabb szerepet játszó zeolit típus esetében, olyan nanokristályok hozhatóak létre, amelyekből teljesen összefüggő zeolit rétegeket, kérget tudtunk kialakítani a faszenek makropórusrendszerének belső felületén. A zeolit réteg minőségét, tisztaságát, vastagságát, sűrűségét és az azt alkotó kristályok alakját és méretét a szintézis körülményei, és az azt megelőzően a gélben a kristály gócok képződését megszabó öregítés illetve beoltás határozta meg. A faszénben lévő kapillárisok falainak összefüggő zeolit kéreggel való bevonása során a csatornák belseje szabad maradt az anyagszállítás számára, így olyan, a zeolit/szén kompozit anyagok jöttek létre, amelyek gyors adszorbensek és katalizátorok létrehozását teszik lehetővé. | Biotemplating with carbonized wood is a novel way of zeolite adsorbent and catalyst production, with uniform, hierarchically ordered macro and micropore structure having low diffusional resistances against mass transport of adsorptives, reactants and products around the zeolite crystallites. Wood cubes of 1-cm size edges were carbonized at 700 oC in nitrogen flow. The obtained charcoal cubes contain parallel channels of 20-30-micro m diameter separated by about 1-3-micro m thick carbon walls. The hydrophobic character of the channel walls was effectively reduced using oxidative treatment with nitric acid. Following saturation with zeolite synthesis solution the carbon cubes were exposed to hydrothermal conditions. Small zeolite crystallites of all important types used in the industry can be obtained forming a continuous layer on the inner surface of the carbon honeycomb channels by increasing the concentration of polar functional groups on the surface of the virtually unimodal macroporous carbon honeycomb and by selecting the right conditions of zeolite synthesis. The morphology, purity, thickness and density of the zeolite layer was controlled by varying the synthesis conditions, ageing and seeding the synthesis gel. The microcrystals fully cover the surface of the macropores in the charcoal and leave the channels open for rapid mass transport forming advantageous zeolite/carbon composite for the purpose of applications as fast adsorbents and catalysts.

Actions (login required)

Edit Item