سنتز چندگونه نانو ذرات زئولیتی بدون استفاده از عوامل آلی هدایت کننده ساختار و شکل دهی آنها با و بدون کاربرد پایه به منظور ساخت جاذب های زئولیتی

جذب گاز بر روی زئولیت ها بدلیل استفاده فراوان و اهمیت آنها در فرایندهای صنعتی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. فرایندهای جدید کاتالیستی، جداسازی، خالص سازی، ذخیره گاز و سنسورهای دما بالای گاز، کاربردهای صنعتی فراوانی برای این مواد ایجاد می کند. برای طراحی و توسعه فرایندها و همچنین کشف کاربردهای جدید برای زئولیت ها، شناخت خواص جذبی آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پایان نامه سنتز جاذب های زئولیتی متفاوت از خانواده های فوجاسیت،ltl ، lta و zsm-5 و اصلاح آن ها برای انجام جداسازی گازی از طریق سیستم جذب انجام شده است. به منظور بهبود خواص و کارایی بهتر این جاذب ها، روش های جدید مانند استفاده از تکنولوژی سنتز نانو مواد برای ساخت این جاذب ها استفاده شد. در این تحقیق با توجه به اثرات نامطلوب عوامل هدایت کننده ساختار آلی هنگام خارج شدن بر ساختار زئولیت، همچنین به منظور کاهش قیمت تمام شده ( هزینه استفاده از مواد هدایت کننده ساختار آلی نزدیک به 25% هزینه کل سنتز زئولیت را شامل می شود)، سنتز زئولیت ها چه به صورت پودر و چه درحالت سنتز لایه بدون استفاده از این مواد انجام شد. برای سنتز جاذب ها ابتدا پودر زئولیت های مختلف با اندازه ذرات کوچک سنتز شد، به این ترتیب که برای زئولیت های x، ltl و lta با اندازه کمتر از 100 نانومتر و زئولیت های y وzsm-5 با اندازه کمتر از 2 میکرون سنتز شدند. پودر های سنتز شده به دو روش برای ساخت جاذب مورد استفاده قرارگرفتند. در روش اول پودر های سنتز شده بعنوان دانه برای سنتز لایه بر روی پایه آلومینا استفاده شده و پس از آن با قرار گرفتن در شرایط سنتز، به روش های مختلف لایه زئولیت بر روی پایه تشکیل داده شد. در ادامه بوسیله آزمون پراش اشعه ایکس و تصویر برداری الکترونی ارزیابی لازم برای تعیین شرایط و ترکیب درصدهای مطلوب برای سنتز پودر زئولیت انجام شد. در روش دوم پودر های سنتز شده توسط پلی-الکترولیت سدیم آلژینات شکل دهی شدند و پس از کلسینه شدن، جاذب یکپارچه زئولیتی از ذرات بسیار ریز زئولیت ساخته شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرفته شده نشان داد ذرات زئولیتی بخوبی در کنار یکدیگر قرار گرفته و به هم پیوند داده شده اند. همچنین بعلت حفرات نسبتا بزرگی که در ساختار بوجود آمده تخلخل و سطح ویژه بالا بوجود آمد. همچنین با توجه به اثر نوع و اندازه کاتیون در خواص جذبی جاذب های سنتز شده به وسیله کاتیون های لیتیم، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و مس تبادل یون شد.