Çeşitli metal-sütunlanmış bentonitlerin yapısal durumlarının ve katalitik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Ham, katyon değiştirilmiş ve sütunlanmış kil minerallerinkimyasal yapıları XRD (X-Işını toz kırınım), Termik Analiz (TG, DTA ve DTG) ve IR analiz metotlarıyla karakterize edildi.Ham bentonitin XRD (X-ışını toz kırınım) spektrumunda d001 piki 15,80 Å; Sütunlanmış killerin d001 pikleri ise 16,44-18,59 Å aralıkta gözlenmiştir. Bu d001 pikinin yüksek çıkmasının nedeni ise sütunlanmış bentonitin oluştuğunu ispatlamaktadır.Ham bentonitin ana bileşenleri SiO2, Al2O3, Fe2O3 ve MgO'dir. Buna ilaveten diğer SrO, ZrO ve TiO2 miktarları toplamında yaklaşık %0,19'dur ve kil dışı mineraller olarak kristobalit ve feldspar tespit edilmiştir. Numunelerin 30-250 ºC sıcaklık aralığında adsorbe su ve katyona koordine suların uzaklaştığı, 250-750 ºC sıcaklık aralığında ise dehidratasyon (yapısal hidroksil) gerçekleştiği belirlendi. Sütunlanmış killerin IR spektrumlarında Si-O-Si gerilmeleri keskin ve daha yüksek frekansta gözlenirken, yapısal hidroksillerden kaynaklanan pikler ise düşük frekansta gözlenmiştir. IR spektrumundabu piklerin değişiklikleri kil tabakalarının oluşan Al-sütunlarının üzerine oturduğunu kanıtlamıştır.Katyon değiştirilmiş (Na, Fe) ve sütunlanmış bentonitlerin (Fe, Cu veAl) Friedel-Craftsbazlı organik reaksiyonunu yaparak sadece Fe-sütunlanmış bentonitin kataliz etkisini gösterdiğini H-NMR ölçümleriyle ispatlanmıştır.

When XRD of crude bentonite d001 peak is 15.80, metal-pillared bentonites d001 peaks clay peaks were observed in the range of 16.44 to 18.59Å. The reason for this higher peakd001 is to prove metal-pillared bentonite formed.The main components of crude bentonit are SiO2, Al2O3, Fe2O3 and MgO. In addition, the others compounds SrO, ZrO and TiO2 are about % 19 amount of total and cristobalite and feldspar were identified as non-clay minerals. It was detected that; in the range of 30-250 ºC temperature the adsorption water and the waters which are banding cation by coordina moved away, and the dehydration (structural hydroxyl) occurred in the range of 250-750 ºC temperature. It was observed that while Si-O-Si stretches of metal-pillared clays are sharp and at higher frequencies in IR spectrum, peaks which are due to structural hydroxyls are at lower frequencies. The change of these peaks in IR spectrum, proved that clay coats were located on Al- pillared.It was proved with H-NMR measurements that Cation-exchanged (Na, Fe) and the metal-pillared bentonite (Fe, Cu,and Al) by doing the following Friedel-Crafts reaction of organic-based showed the effect of catalysis of the only Fe-Pillared bentonite.