Çeşitli organik türlerin simektit ara-yüzeyine sızması

Abstract

Bu çalışmada, farklı miktarlardaki dodesiltrimetilamonyum ve heksadesiltrimetilamonyum katyonlarının simektitin tabakalar arasına girmesi sağlanarak organo-simektitler hazırlandı. Elde edilen organo-simektit kompozitlerinin yapısal, ısısal, morfolojik ve yüzeysel özellikleri X-ışınları toz kırınımı, seyreltilmiş toplam yansımalı Fourier Dönüşümlü infrared spektroskopisi, termik analiz yöntemleri, taramalı elektron mikroskopisi, elektroforetik mobilite ve yüzey alanı ölçüm teknikleri kullanılarak incelendi. Sürfaktan katyonlarının simektitin tabakaları arasına girmesi, sürfaktan moleküllerinin simektit katmanları içinde farklı düzenlemelerine bağlı olarak simektitin temel boşluk mesafelerinde çeşitli artışlara sebep oldu. Simektit kilinin organo- katyonlarla modifikasyonu, 3402 ve 1635 cm-1'deki IR bandlarının şiddetlerini dikkate değer biçimde azaltırken, 2927, 2850, 1472 ve 722 cm-1'de sürfaktan moleküllerinden kaynaklanan yeni karakteristik IR bandlarının görünmesine yol açmıştır. Termik analiz verileri organo-simektitlerin ham simektite nispeten daha az adsorbe suya sahip olduğunu ve sürfaktan türlerinin de 130-720 oC sıcaklık aralığında uzaklaştığını göstermiştir. Organo-simektitlerin spesifik yüzey alanları, gözenek hacimleri ve mikro gözenek yüzey alanlarının ham simektite nispeten azaldığı, halbuki ortalama gözenek genişliklerinin ise ham simektite nispeten arttığı tespit edilmiştir. Bunlara ilaveten, simektit katmanlar arasına yerleşmiş sürfaktan katyonları, ham simektitin morfolojisinde ve elektroforetik mobilite değerlerinde önemli değişikliklere sebep olmuştur. 2019, 60 sayfaAnahtar Kelimeler: Araya-sızma, Dodesiltrimetilamonyum, Heksadesiltrimetilamonyum, Kil, Organo-simektit, Simektit, Sürfaktan.

In the present study, organosmectites were prepared by intercalation of dodecyltrimethylammonium and hexadecyltrimethylammonium cations at various ratios into interlayer of smectite. Structural, thermal, morphological and textural properties of the synthesized organo-smectites were investigated by using powder X-ray diffraction, attenuated total reflection Fourier transform infrared, thermal analyses, scanning electron microscopy, electrophoretic mobility and surface area measurement techniques. The intercalation of the surfactant cations into the interlayer of the smectite lead to varied increases in the basal distances depending on the different arrangements of the surfactant molecules. Modification of smectite with organo-cations led to appreciable decreases in the intensities of the bands at 3402 and 1635 cm-1 and the new characteristic vibrational FT-IR bands at 2927, 2850, 1472 and 722 cm-1 originating from the surfactant molecules were appeared. Thermal analysis data showed that all organo-smectites had lower adsorbed water losses than raw and the removal of surfactant species occurred in the temperature range of 130-720 oC. The specific surface areas, pore volumes and micropore surface areas of organo-smectites decreased while the average pore width of these species increased with respect to that of raw smectite. In addition, the surfactant cations located in the interlayer spaces caused significant alterations in electrophoretic mobility values and morphology of raw smectite.2019, 60 pagesKey Words: Clay, Intercalation, Dodecyltrimethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Organo-smectite, smectite, surfactant.