Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 64, Issue: 3, 2012
  • pp: 393-399

download: article (PL)

Characterization of Hydroxysodalite Powders Obtained by the Microwave Hydrothermal Method

Abstract (EN)

Hydroxysodalites having the general formula of Na6+x [AlSiO4]6 (OH)x nH2O (where 0 ≤ x ≤ 2, 0 < n ≤ 8) are derivatives of sodalites, and belong to the group of clathrasils or zeolites. In terms of crystallographic structure, hydroxysodalites are interesting from the point of view of their application as a material for membranes used in processes of small molecule separation, eg. ammonia or water from gaseous or liquid mixtures. The aim of the work was to obtain fine powders of hydroxysodalite by the microwave hydrothermal method. The powders were synthesized from aqueous solutions having the composition of 1 g Si : 0,26 g Al : 16,4 g Na : 128,9 g H2O made on the basis of soda-water-glass, sodium aluminate, sodium hydroxide and redistilled water, using a Teflon reactor and a microwave dryer (as a source of microwaves). The power of microwaves within the range of 70-200 W and the times of 30, 45, and 60 minutes were applied. The obtained series of powders were characterized by the XRD, IR and SEM methods. The possibility of obtaining hydroxysodalite powder with the size of agglomerates reaching approx. 2 μm (SEM) and the size of crystallites of approx. 50 nm (XRD), using 150-W microwave power for 60 min was shown. The results of the work will be used to develop a greater-scale production of hydroxysodalite powders for microporous membrane layers on ceramic supports designed for use in processes of alcohol dehydration, e.g. propan-1-ol or ethanol, and manufactured by the seeding and secondary growth hydrothermal method.

Keywords (EN): Hydroxysodalite, Hydrothermal method, Microwaves, Microporous membrane, Alcohol dehydration

Charakterystyka proszków hydroksysodalitowych otrzymywanych metodą hydrotermalną z udziałem mikrofal

Czechowska K., Mozgawa W., Psiuk B., Król M.

Abstract (PL)

Hydroksysodality o ogólnej formule Na6+x[AlSiO4]6(OH)x·nH2O (gdzie: 0 ≤ x ≤ 2, 0 < n ≤ 8) są pochodnymi sodalitów; zaliczane są do klatrasilów albo zeolitów. Hydroksysodality ze względu na budowę krystalograficzną są interesujące z punktu widzenia zastosowań w procesach separacyjnych jako membrany do oddzielania małych molekuł, np. amoniaku czy wody z mieszanin gazowych lub ciekłych. Celem pracy było otrzymywanie metodą hydrotermalną z udziałem mikrofal hydroksysodalitu w postaci drobnego proszku, który mógłby być potencjalnie zastosowany do otrzymywania mikroporowatych membran hydroksysodalitowych. Próby syntezy proszku hydroksysodalitu przeprowadzano z roztworów wodnych o składzie: 1 g Si : 0,26 g Al : 16,4 g Na : 128,9 g H2O, na bazie szkła wodnego sodowego, glinianu sodu, wodorotlenku sodu oraz wody redestylowanej (produkty krajowe), w reaktorze teflonowym i suszarce mikrofalowej. Stosowano moc mikrofal w zakresie 70-200 W, a czas syntezy 30, 45 i 60 minut. Wynikiem tych prób było otrzymanie serii proszków, które poddawano charakterystyce strukturalnej metodami dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), spektroskopii w podczerwieni (IR) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). W pracy wykazano możliwość otrzymania drobnego proszku hydroksysodalitu o aglomeratach o wielkości ok. 2 μm (SEM) i wielkości krystalitów ok. 50 nm (XRD) przy zastosowaniu mocy mikrofal 150 W w czasie 60 min. Wyniki pracy posłużą do przeprowadzenia prób otrzymania na większą skalę proszków hydroksysodalitowych celem wytworzenia z ich udziałem mikroporowatych warstw membranowych na nośnikach ceramicznych metodą „seeding and secondary growth”, przeznaczonych do zastosowań w procesach odwadniania alkoholi np. izopropanolu czy etanolu.

Keywords (PL): hydroksysodalit, metoda hydrotermalna, mikrofale, membrana mikroporowata, odwadnianie alkoholi

return…