|
29.933
|
2.745
|
0_co2
|
0_co2
|
85.671
|
3.017
|
C_co2
|
0_zeo
|
37.595
|
3.511
|
0_co2
|
0_zeo
|
78.980
|
3.237
|
Na
|
0_zeo
|
23.0
|
3.4
|
Ca
|
0_zeo
|
18.0
|
3.45
|
C_co2
|
Na
|
362.292__3.320__0_co2'>362.292
|
3.320
|
0_co2
|
Na
|
200.831__2.758__C_co2'>200.831
|
2.758
|
C_co2
|
Ca
|
362.292
|
3.320
|
0 co2
|
Ca
|
200.831
|
2.758
|
Натижалар ва муҳокама
Юқорида айтиб ўтилганидек, Калеро маълум қилишича, кучланиш майдони СО2ни, турли хил алюминий (FAU, MFI ва MOR) ва натрий катионларидан таркиб топган цеолитларда адсорбция қилади. Лекин юқори зичликдаги алюминий атомлари структуралари ва қўшимча каркас катионлари LTA4A ва NaX экспериментал маълумотларда айрим тафовутлар аниқланди. FAU ва LTA типидаги цеолитлари эса кремний ҳамда алюминий атомларидан ташкил топган. Si / Al муносабати турли FAU структураларини келтириб чиқаради (X ва Y цеолит Si / Al учун 1-1,5 ва> 1,5кўрсаткич) айни пайтда LTA учун бу кўрсаткич ҳар доим 1. Қўшимча каркас катионларининг нафақат топологик ва композицион фарқи, шунингдек зичлиги ва характери ҳам муҳим аҳамиятга эга. FAU (NaX ва NaY) структуралари қўшимча каркас катионлари сифатида фақат натрийга эга бўлса, LTA (4А и 5А) цеолитлари ўз ичига ҳам натрий ҳам кальцийни олиши мумкин. Ману шу фарқ СО2 адсорбциясини прогнозлашда юқоридаги тафовутга олиб келади. Молекулар механизм адабиётига кўра, СО2ни цеолитлардаги адсорбцияси ўз ичига ҳам физик, ҳам кимёвий адсорбцияни олади. Кимёвий адсорбция СО2 молекулаларининг қўшимча каркас катионлари ва цеолит кислороди билан киришиши орқали. Турли хилдаги шелочли металлар катионлари учун тўғри чизиқли ёки эгик конфигурацияли адсорбцион комплекларни шакллантиришда, СО2нинг кислород атомлари катион участкалари билан киришиши маълум қилинган. Масалан турли хил конфигурациядагидаги карбонаткабилар NaX цеолитига ўтказилди ва структуранинг асосий кислородли қисмига киритилди. Бундай ҳол NaY цеолитида сезиларсиз, бунинг сабаби жуда кам миқдордаги алюминийдир. NaYда ҳосил қилинган Na-C02 тўғри чизиқли комплекслари хона ҳароратида газсизлантириш йули билан осон йуқ қилинади. Яқиндагина Montanari ва Busca Na-LTAда C02-Na+ комплексларини ҳосил қилишни кўрсатиб беришди, бунда Si-O-Al бирикмаларида зиддиятлар келиб чиқди. Шунингдек улар шуни маълум қилишдики СО2 комплекслари хона ҳароратида газсизлантириш йули билан бутунлай десорбсияланади, карбонатларнинг бошқа хиллари эса 420Кда газсизланишга қаршилик кўрсатади. Худди шундай харакат Ca, Na-LTA (LTA5A) ларда ҳам кузатилади, лекин уларда карбонатлар кам ҳосил бўлади. ИК(инфра қизил)-спектроскопия ва назарий ёндашувларга таяниб Зукал СО2 молекулалари ва Na-LTA цеолити ўртасидаги ҳамжихатлик (киришиши) газ юкламасига боғликлигини кўрсатишди. СО2 нинг паст таркибида натрийнинг учта катиони билан киришиш натижасида комплекслар ҳосил бўлади, шу ўринда баланд газ юкламасида СО2 нинг хар бир молекуласи билан фақат иккита катион киришади. Бу ишда карбонатга хос комплекслар хосил қилишда, адсорбция пайтида СО2 цеолитнинг ғовакли структурасига ва мезбон газга таъсир ўтказаши кўрсатилган. Бу эфект олдинги кучланиш майдонларида ҳисобга олинмаган ва шунинг учун улар СО2 нинг бундай структуралардаги адсорбцион қобилиятини айтиб бера олмайди. СО2 нинг намуналардаги цеолит ғовакларига таъсирини аниқлаш учун физосорбция ўлчовлари ўтказилди (водород 77Кда). Биз натрий 96 катионли Na-X ва LTA4A ни элементар ячейкага, натрий 54 катионли Na-Yни элементар ячейкага ва натрий 32 катионли ва кальций 32 катионли LTA5Aни элементар ячейкга танладик. Бу тажрибавий ёндашув карбонатларни ҳосил қилишни таъминлаш ва 273Кда газсизлантириш жараёнида уларнинг парчаланиб кетишининг олдини олиш учун ва изотерм адсорбциясини ўлчаш учун ишлаб чиқилган. Бундан ташқари водорднинг молекуляр диаметри бўйича башқа газларга нисбатан кичик бўлганлиги учун газ зонди сифатида танланди ( яъни Азот ёки аргон криоген ҳароратларда Na-LTAга кириш учун кинетик чекловга эга).
2 расмда водород изотермларининг FAU (NaY ва NaX) цеолитларида 77 Кдаги адсорбцияси кўрсатилган. Ҳар бир структура учун биз натижаларни солиштириб кўрамиз,аввал қуруқ структура ва сўнг Со2 билан тўйинтирилган атмосфера билан. Адсорбция изотермли NaY ,қуруқ ва C02 га тўйинтирилган структураларда фарқ кузатилмади. Бу шуни кўрсатадики, Со2нинг адсорбцияси цеолит ғоваклари хажмини ўзгартирмайди, чунки юзадаги комплекслар ҳосил бўлмайдилар ёки паст ҳароратда газсизлантириш жараёнида ўлчовлардан олдин йуқ бўлмайди. NaX учун қурук структурага водородни юклаш, углерод диоксиди таъсиридан кўра анча юқори. Бундай водорднинг ютилишининг (шимилиши деймизми) пасайиши, йўқ бўлиши осон бўлмаган карбонат сифат комплекслар ҳосил булиши туфайли цеолит ғовакларида сақланиб қолган углерод диоксиди миқдори билан тушунтирилади. Структураларда ушбу NaX ва NaY комплексларнинг ҳосил бўлиши ҳақида бир нечта тажрибавий (экспериментал) исботлар ҳақида маълумотлар бор. Бизнинг ишимиз ушбу тадқиқотларни мақуллаган ҳолда Si / Al муносабатлари комплексларда мустаҳкамликни назорат қилишига ишора қилади. Алюминий паст таркибли структураларда (масалан, NaY, Si / Al> 1,5) комплекслар паст ҳароратда газсизлантириш йўли билан осон йўқ бўлиши мумкин, шу сабабли физарбсорбция ўлчаш ёрдамида уларнинг миқдорини аниқлаб бўлмайди. Аксинча, Si / Al = l (NaX) учун СО2нинг катионлар билан киришиши баланд ҳароратдаги газсизлантиришга кучлирок қаршилик кўрсатади ва карбонатли комплекслар ҳосил бўлиши натижасида СО2 нинг таъсиридан сўнг мавжуд цеолит ғоваклари ҳажмини 8%га тушган миқдорини аниқлаш имконини беради.
Do'stlaringiz bilan baham: |
