Preparation of novel porous solids from alumina-pillared fluorine micas by acid-treatment

توضیحات

ABSTRACT

New porous solids from alumina-pillared fluorine micas (APMs), which were obtained from synthetic Na-  tetrasilicic fluorine mica [NaMg2.5Si4O10F2], were prepared by sulfuric acid-treatment under mild conditions at 25 C. The products were investigated by XRD, ICP, SEM, TEM and N2 adsorption–desorption isotherm at 77 K. XRD measurements indicated that the interlayer pillared structure having a large basal spacing collapsed during the early stages of the acid-treatment. ICP analyses indicated that Al3+ and Mg2+ ions were leached out from the pillared micas during the acid-treatment. The pore properties of the leached products were  found to differ from those of the mother pillared micas: the acid leaching of the pillared micas leads to the formation of mesopores around 3.2 nm in diameter. The correlation between the change in pore properties and cation elution behavior suggests that the mesopore formation results from the leaching of Mg2+ ions from the octahedral sheet of the pillared micas. The leached products thus obtained retained the flaky  morphology of the mother pillared micas. These results show that the mild acid-treatment using APMs  provides a novel route for obtaining unique mesopore solids having the large particle sizes of the mother  micas.

INTRODUCTION

Several methods are known for the fabrication of porous materials from clay minerals. Oxide-pillared clays, a type of microporous ceramic materials, are produced from swellable clay minerals by the intercalation of  bulky inorganic polycations into their interlayer regions and subsequent heat treatment. On heating, the  polycations in the interlayer regions are converted into thermally stable oxides that prop the layers apart as pillars. Oxide-pillared fluorine micas  are obtained from swellable fluorine micas  as host crystals, in the same way as from natural clay minerals. The swellable micas show such features as high crystallinity, large cation exchange capacity and  high thermal durability. The pillared micas thus obtained retain features of the host micas and hence have cation exchangeability . Unique mica ceramics with micropores were obtainable by sintering of the pillared fluorine mica powders at low temperatures around 500–700 C .

چکیده

مواد جامد متخلخل جدید از میکروسکورهای فلوئور آلومینیوم (APM) که از میکروسکوپی نیتروتئوسیک فلوئور سنتتیک [NaMg2.5Si4O10F2] تهیه شده است، با استفاده از اسید سولفوریک تحت شرایط خفیف در دمای 25 درجه سانتیگراد تهیه شدند. محصولات توسط XRD، ICP، SEM، TEM و ایزوترم جذب-desorption N2 در دمای 77 درجه سانتیگراد اندازه گیری های XRD نشان می دهد که ساختار ستون بین ستون با فاصله ای بزرگ بازال در مراحل اولیه درمان اسید فرو ریخت. تجزیه و تحلیل ICP نشان داد که یونهای Al3 + و Mg2 + در طی درمان اسیدی از کیسه های دایره ای خارج می شوند. مشخص شد که خواص منفذ از محصولات نیتروژن متفاوت از مايع ستون فقرات مادری است: شستشوی اسید از میکا های ستون دار موجب تشکیل mesopores در حدود 3.2 نانومتر می شود. همبستگی بین تغییر خواص منفی و رفتار اتیل کاتیونی نشان می دهد که تشکیل mesopore از شستشو یونهای Mg2 + از ورق هشت ضلعی میکا های ستون فقرات حاصل می شود. به این ترتیب محصولاتی که تولید می شود، محصول مورفولوژیکی پوسته پوسته شده از میکروسپایمرهای مادر را حفظ می کند. این نتایج نشان می دهد که درمان اسید خفیف با استفاده از APM، یک مسیر جدید برای به دست آوردن جامدات مزوپور منحصر به فرد با داشتن اندازه های بزرگ ذرات مادر می باشد.

مقدمه

روش های متعددی برای تولید مواد متخلخل از مواد معدنی خاکی وجود دارد. گچ اکسید کربن، نوعی از مواد سرامیکی میکروپروس، از مواد معدنی غوطهور در معرض ته نشین شدن پلی کاتیون های غیر معدنی بزرگ به مناطق متخلخل آن و همچنین اعمال حرارت بعدی آنها تولید می شود. در حرارت دادن، polycations در مناطق interlayer به اکسید های ترمزی پایدار تبدیل می شوند که لایه ها را به عنوان ستون ها جدا می کنند. میله های فلوئور اکسید زرد از مایکروویوهای فلوراید قابل تحمل به عنوان کریستال های میزبان به همان روش از مواد معدنی رس طبیعی بدست می آید. میکا های قابل تحمل نشانگر ویژگی هایی مانند کریستالی بالا، ظرفیت تبادل کاتیونی و دوام بالای حرارت می باشند. به این ترتیب، میکاس های ستون دار حاوی ویژگی های میکروس میزبان هستند و از این رو تبادل کاتیونی دارند. سرامیک میکا منحصر به فرد با میکروپورها با پختن پودر میکا فلوراید ستون فقرات در دماهای پایین حدود 500 تا 700 درجه سلسیوس قابل دستیابی بود.

Year: 2008

Publisher : ELSEVIER

By : Tomohiro Yamaguchi , Teruyoshi Yoshimura , Tomohiko Yamakami ,Seiichi Taruta , Kunio Kitajima

File Information: English Language/ 7 Page / size: 477 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1387

ناشر : ELSEVIER

کاری از : Tomohiro Yamaguchi، Teruyoshi Yoshimura، Tomohiko Yamakami، Seiichi Taruta، Kunio Kitajima

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 7 صفحه / حجم : KB 477

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود