Гидротермальный синтез цеолита ZSM-10

На основе природного цеолита Нахчывана синтезирован калийсодержащий цеолит ZSM-10. Природный образец взят из цеолитсодержащего горизонта на северо-западе реки Кюкючай, где его содержание колеблется в пределах 75...80 %. В качестве образцов были отобраны цеолитовые туфы Нахчывана, содержащего 78,5 % морденита (основной минерал), 19,5 % кварца и 2,0 % анортита. Гидротермальная обработка проведена в водном растворе KOH в автоклаве типа Мори объемом 18 см³, коэффициент заполнения автоклава 0,8. Оптимальные условия получения цеолита ZSM-10: температура 100 °C, концентрация термального раствора KOH 1 н, время обработки 7 сут. Исходный образец и продукт реакции исследованы методами рентгенографического, термического, ИК-спектроскопического и элементного анализа. Гидротермальный синтез проводили при умеренных условиях, без вспомогательных компонентов, без органической среды и в течение 7 сут из природного цеолита Нахчывана был получен цеолит ZSM-10 с высокой степенью кристалличности. Согласно данным рентгенографического анализа, цеолит ZSM-10 кристаллизуется в гексагональной сингонии с параметрами a=31,39 Å, c=7,51 Å. Методом элементного анализа определена эмпирическая формула цеолита ZSM-10. Установлено, что указанный цеолит полностью регидратируется в течение 48 ч и может быть использован в качестве катализатора или адсорбента

Литература

[1] Colin S., Cundy P., Cox A. The hydrothermal synthesis of zeolites: precursors, intermediates and reaction mechanism // Microporous and Mesoporous Materials. 2005. Vol. 82. Iss. 1-2. P. 1–78. DOI: 10.1016/j.micromeso.2005.02.016

[2] Norby P. Hydrothermal conversion of zeolites: an in situ synchrotron X-ray powder diffraction study // Journal of the American Chemical Society. 1997. Vol. 119. Iss. 22. P. 5215--5221. DOI: 10.1021/ja964245g

[3] Higgins J.B., Schmitt K.D. ZSM-10: synthesis and tetrahedral framework structure // Zeolites. 1996. Vol. 16. Iss. 4. P. 236--244. DOI: 10.1016/0144-2449(95)00162-X

[4] Mamedova G.A. Hydrothermal synthesis of natrolite type zeolite in the natural system // Glass Physics and Chemistry. 2014. Vol. 40. Iss. 3. P. 380–383. DOI: 10.1134/S1087659614030134

[5] Величкина Л.М., Коробицына Л.Л., Восмериков А.В., Радомская В.И. Синтез, физико-химические и каталитические свойства СВК-цеолитов // Журнал физической химии. 2007. Т. 81. № 10. С. 1814–1819.

[6] Ramdas P., Cheeseman P.A., Deem M.W. A database of new zeolite-like materials // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. Vol. 13. Iss. 27. P. 12407–12412. DOI: 10.1039/C0CP02255A

[7] Клюнтина А.Б., Прокофьев В.Ю., Гордина Н.Е. Влияние условий гидротермальной кристаллизации на синтез и свойства цеолита // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2013. Т. 56. № 3. С. 73–77.

[8] Помазкина О.И., Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н. Адсорбция катионов никеля (II) природными цеолитами // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т. 50. № 3. С. 262–267. DOI: 10.7868/S0044185614030115

[9] Cation exchange, dehydration and calculation in clinoptilolite: in situ X-ray diffraction and computer modeling / M. Johnson, D. Oсonnor, P. Barnes, C.R.A. Catlow, et al. // J. Phys. Chem. 2003. Vol. 107. Iss. 4. P. 942–951. DOI: 10.1021/jp021672+

[10] Treacy M.M.J., Higgins J.B. Collection of simulated XRD powder patterns for zeolites. Elsevier, 2001. 388 р.