توليف زيولايت استخدام ADOR (التجميع التفكيك بين المنظمات-إعادة التجميع) الطريق

الهدف العام من هذا الفيديو هو توضيح طريقة التجميع والتفكيك والتنظيم وإعادة التجميع لإعداد مواد الزيوليت الجديدة عن طريق تفكيك الزيوليت المجمع مسبقا في مكوناته قبل تنظيمها وإعادة تجميعها بطرق مختلفة لتشكيل مواد جديدة. الزيوليت هي مواد صلبة مهمة للغاية تستخدم في مجموعة متنوعة من الصناعات من محفزات مصفاة النفط إلى الطلاءات المضادة للبكتيريا على الأجهزة الطبية. تختلف طريقة ADOR لتحضير الزيوليت اختلافا كبيرا عن الطرق التقليدية لتخليق الزيوليت.

ونتيجة لذلك ، تختلف أنواع المواد التي يمكننا تحضيرها أيضا. هذا يفتح العديد من الفرص للتطبيقات الجديدة. سنوضح لك في هذا الفيديو كيفية صنع اثنين من الزيوليت الجديدين لهما أحجام مسام مختلفة ، IPC-4 ، الذي يحتوي على أصغر حجم للمسام ، والأكبر ، IPC-2.

لتجميع الزيوليت الأصلي الجرمانيوم UTL ، قم أولا بإذابة 1.08 جرام من ثاني أكسيد الجرمانيوم في 15 مل من محلول عامل توجيه الهيكل. أضف 1.246 جراما من ثاني أكسيد السيليكون المدخن ، جزئيا ، إلى المحلول ، وحركه لمدة 30 دقيقة أخرى حتى يتكون محلول متجانس. انقل الجل الناتج إلى الأوتوكلاف المبطن بالبولي تترافلورو إيثيلين.

ثم ضعيها في الفرن وسخنيها إلى 175 درجة مئوية لمدة 10 أيام. بعد 10 أيام ، أخرج الأوتوكلاف من الفرن واتركه يبرد بشكل طبيعي إلى درجة حرارة الغرفة. استرجع منتج الزيوليت الأبيض عن طريق الترشيح.

اغسل بكميات وفيرة من الماء قبل تجفيف الزيوليت على حرارة 70 درجة مئوية طوال الليل. قم بإزالة عامل توجيه الهيكل من مسام الزيوليت عن طريق تسخين الزيوليت إلى 550 درجة مئوية بمعدل 1 درجة مئوية في الدقيقة ، ثم احتفظ بدرجة الحرارة عند 550 درجة مئوية لمدة ست ساعات قبل التبريد إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل 2 درجة مئوية في الدقيقة. احصل على نمط حيود الأشعة السينية للمسحوق لتأكيد الهيكل باستخدام بروتوكول الشركة المصنعة.

قم بتخزين الزيوليت المكلس في جو جاف وخامل لمنع التحلل المائي للمادة. لتفكيك الزيوليت الأصلي ، قم بتحلل سليكات الجراثيم UTL لتشكيل IPC-1P عن طريق إضافة 1 جرام من الزيوليت المكلس إلى 160 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك 0.1 مولار. بعد تسخين هذا الخليط على حرارة 95 درجة مئوية لمدة 18 ساعة ، يبرد إلى درجة حرارة الغرفة ويستعيد المادة الصلبة عن طريق الترشيح باستخدام ورق الترشيح.

اغسل المادة الصلبة بكميات وفيرة من الماء وجففها عند 70 درجة مئوية طوال الليل. تتمثل الخطوات النهائية في تنظيم وإعادة تجميع IPC-1P في الزيوليت الجديد. لتحضير الزيوليت IPC-4 ، ضع 0.5 جرام من IPC-1P في بوتقة خزفية.

سخني العينة إلى 575 درجة مئوية بمعدل تسخين 1 درجة مئوية في الدقيقة. بعد ذلك ، احتفظ بدرجة الحرارة عند 575 درجة مئوية لمدة ست ساعات ، قبل أن تبرد إلى درجة حرارة الغرفة بمعدل 2 درجة مئوية في الدقيقة. احصل على طيف حيود الأشعة السينية للمسحوق لتأكيد الهيكل باستخدام بروتوكول الشركة المصنعة.

لتحضير الزيوليت IPC-2 ، أضف 0.5 جرام من IPC-1P إلى 10 ملليلتر من محلول حمض النيتريك 1.0 مولار. ثم أضف 0.1 جرام من Diethoxymethylsilane إلى المحلول. انقل المحلول إلى الأوتوكلاف المبطن بالبولي تترافلورو إيثيلين.

ويسخن في فرن على حرارة 175 درجة مئوية لمدة 18 ساعة. أخرج الأوتوكلاف من الفرن واتركه يبرد بشكل طبيعي إلى درجة حرارة الغرفة. استرجع المنتج الأبيض عن طريق الترشيح ، واغسله بكميات وفيرة من الماء ، وجففه عند 70 درجة مئوية طوال الليل.

ضع المنتج في بوتقة من السيراميك وقم بتسخينه باستخدام بروتوكول التسخين والتبريد. أخيرا ، احصل على طيف حيود الأشعة السينية للمسحوق لتأكيد الهيكل باستخدام بروتوكول الشركة المصنعة. يبدأ تحضير IPC-4 بالجرمانيوم UTL المجمع مسبقا.

يؤدي التعرض لمحلول حمضي 0.1 مولار إلى التفكيك ، والذي يشكل IPC-1P. ثم يتم تنظيم طبقات IPC-1P في اتجاه موات. في هذه المرحلة ، يتم إعادة تجميع الطبقات في زيوليت عن طريق التكثيف لتشكيل IPC-4.

تظهر هنا العملية الشاملة لإعداد IPC-2. يؤدي التعرض لمحلول حمضي 0.1 مولار إلى تكوين IPC-1P ، كما كان من قبل. ثم يتم إدخال أنواع إضافية من السيليكون بين طبقات IPC-1P الناتج لتنظيم النظام.

ثم يتم إعادة تجميع الطبقات في زيوليت عن طريق التكثيف لتشكيل IPC-2. الفرق بين المواد النهائية IPC-2 و IPC-4 هو حجم المسام ، الناجم عن إدخال سيليكون إضافي بين الطبقات. يمكن رؤية الفرق بين الهيكلين في أنماط حيود الأشعة السينية.

تكون الذروة الأكثر كثافة ل IPC-2 بزاوية 2 ثيتا أقل من تلك الخاصة ب IPC-4 ، مما يدل على أنها تحتوي على خلية وحدة أكبر. يمكن أيضا استخدام تقنيات أخرى ، مثل تجارب امتصاص النيتروجين ، لتصور الاختلاف في حجم المسام بين المواد. يتمتع IPC-4 بقدرة أقل على النيتروجين من IPC-2 ، في حين أن الزيوليت UTL الأم لديه أعلى قدرة على النيتروجين.

بمجرد إتقانها ، تعد هذه العملية طريقة موثوقة وعامة لصنع الزيوليت. يمكن أن تؤدي الاختلافات في الإجراء ، والتي يمكن العثور عليها في الأدبيات ، إلى زيوليت آخر مثل IPC-6 و IPC-7 و IPC-9 و IPC-10. بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الزيوليت لاستكشاف تخليق المواد التي كان يعتقد سابقا أنها غير مجدية.

يفتح هذا العمل إمكانيات كبيرة لإعداد الزيوليت بأنواع جديدة من الهياكل التي نأمل أن تفتح لاحقا تطبيقات جديدة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء عملية ADOR ، ومع القليل من الممارسة ، يجب أن تكون قادرا على إجراء التعديلات المدرجة في الأدبيات المنشورة لعمل جميع الزيوليت الأخرى الممكنة أيضا. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه التقنية في أن المواد النهائية يمكن التنبؤ بها حقا وأن مسامية المادة الصلبة النهائية يمكن التحكم فيها بطريقة غير ممكنة في تخليق الزيوليت التقليدي.

بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأنها تتعارض مع ما يعتقد عادة. بدلا من بناء المادة من الأسفل إلى الأعلى ، تأخذ أولا مادة وتفكيكها ، قبل إعادة بنائها مرة أخرى إلى مادة بهيكل جديد.