تهیه و شناسایی نانو تیتانیا کپسوله شده درساختار زئولیت X حاوی فلزهای نیکل، کبالت و روی و بررسی فتوکاتالیستی آن

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار شیمی معدنی، پژوهشکده کاتالیست و نانوفناوری، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، تهران، ایران

چکیده

در این کار پژوهشی، نانو ذره‌های تیتانیا با استفاده از نمک آمونیم تیتانیل اگزالات در درون کانال‌های زئولیت (M=Ni, Co, Zn)
MX کپسوله شدند. برای تهیه ترکیب یاد شده، ابتدا با روش تبادل یونی زئولیت NH4X از زئولیت NaX تهیه و سپس با استفاده از نمک‌های نیترات فلزهای نیکل، کبالت و روی، زئولیت MX تهیه شد. نمونه‌های تهیه شده با روش‌های پراش پرتو XRD) X)، طیف سنجی زیر قرمز (FT-IR) ، طیف سنج بازتاب پخشی (DRS) شناسایی و برای ریخت‌شناسی نمونه‌ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. تجزیه عنصری نمونه‌ها با روش EDXَ انجام پذیرفت. هم‌چنین فعالیت فتوکاتالیتیکی نمونه‌های سنتز شده در حضور فنل و نیتروفنل بررسی شد. نتیجه‌های به دست آمده حاکی از آن است که قرار گرفتن تیتانیم و فلزهای مورد نظر در زئولیت X مورد استفاده، نمونه‌های به دست آمده از درجه بلورینگی به نسبت خوبی برخوردارند. هم‌چنین فلزها در موقعیت‌های چهاروجهی و هشت‌وجهی در زئولیت X جایگزین می‌شوند. فعالیت فتوکاتالیتیکی نمونه‌های تهیه شده برای تخریب نیتروفنل بیشتر از فنل است و در مجموع این نمونه‌ها از تیتانیا خالص فعال‌ترند.

کلیدواژه‌ها


[1] Chen, J.P.; Yang, L.; Ng, W.J.; Wang, L.K.; Thong, S-L.; Handbook of Environmental Engineering: Advanced PhysicochemicalTreatment Processes. In: Wang, LW.; Hung, Y.T.; Shammas, N.K; (eds), p 4261, 2006.
[2] Sherry, H.S.; Handbook of Zeolite Science and Technology. In: Auerbach, S.M.; Carrado,
K.A.; Dutta, P.K; (eds.) Marcel Dekker, p 1007. New York, 2003.
[3] Glaeser, R.; Weitkamp, J.; Basic Principles in Applied Catalysis. In: Baerns, M (ed) p 161, Springer, NewYork, 2004.
[4] Tsuneki, H.; Catal. Surv. Asia. 14, 116–123, 2010.
[5] Fukunaga,T.; Katsuno, H.; Catal. Surv. Asia. 14, 196–102, 2010.
[6] AbboHanna, S.; Salam-Titinchi, J.J.; J. Applied Catalysis A: General, 356, 167–171, 2009.
[7] Gratzel, M.; Photocatalysis Fundamentals and Applications. In: Serpone, N.; Pelizzetti, E. (eds.) P 123. Wiley, New York, 1989.
[8] Amereh, E.; Afahar, Sh.; J. Material Chemistry
and Physics. 120, 356- 360, 2009.
[9] Nishimoto, S.I.; Ohtani, B.; Kajiwara, H.; Kagiya, T.; J. Chem. Soc. Faraday Trans., 181, 61, 1985.
[10] Fox, M.A.; Dulay, M.T.; J. Chem. Rev., 95, 541, 1993.
[11] Tanaka, K.; Hisanaga, T.; Rivera, A.P.; Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air. In: Ollis, D.F.; Al-Ekabi, H.; (eds.) P. 169, Elsevier, Amsterdam., 1993.
[12] Yoneyama, H.; Yamanaka, S.; Haga, S.; J. Phys. Chem. 83, 4833, 1989.
[13] Zhang, Z.; Wang, C.C.; Zakaria, R.; Ying, J.; J. Phys. Chem. B., 102, 10871, 1998.
[14] Tsai, S.J.; Cheng, S.; Catal. Today., 33, 227, 1997.
[15] Sclafani, A.; Palmisano, L.; Schiavello, M.; J. Phys. Chem. 94, 829, 1990.
[16] Serpone, N.; Lawless, D.; Khairutdinov,R.; J. Phys. Chem. 99, 16655, 1995.
[17] Yamazaki, S.; Matsunaga, S.; Hori, K.; Water Res., 35, 1022, 2001.
[18] Reddy, E.P.; Davydov, L.; Smirniotis, P.; Appl. Catal. B: Environ., 42, 1, 2003.
[19] Kuwahara, Y.; Ohmichi, T.; Mori, K.; Katayama, I.; Yamashita, H.; J. Mater Sci., 43, 2407, 2008.
[20] Noorjahan, M.; DurgaKumari, V.; Subrahmanyam, M.; Boule, P.; J. Appl. Catal. B: Environ.,47, 209-213, 2004.

[21] Li, G.; Zhao, X.S.; Madhumita B.; Ray.,Separation and Purification Technology, 55, 91-97, 2007.
[22] Liu, X.; Iu, K.K.; Thomas, .J.K.; J. Chem. Soc, Faraday Trans., 89, 1816, 1993.
[23] Anderson, C.; Bard, A.J.; J. Phys. Chem., 99, 9822, 1995.
[24] Matsuoka, M.; Anpo, M.; J. Photo chem. Photobiol. Re., 3, 225, 2003.
[25] Yamashita, H.; Anpo, M.; Solid State Mater. Sci., 74, 71, 2003.
[26] Phonthamachai, N.; Kirssanasaerancee, M.; Gulari, E.; Jamieson, A.M.; Wongkasemjit, S.; Mater. Chem. Phys., 97, 458, 2006.
[27] Liu, X.; Iu, K.K.; Thomas, J.K.; Chem. Phys. Lett., 195, 163, 1992.
[28] Beattie, I.R.; Faecett, V.; J. Chem. Soc. A., 1, 583, 1967.
[29] Chen, H.; Matsumoto, A.; Nishimiya, N.; Tsutsumi, K.; Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp.,157, 295, 1999.
[30] Huang, M.; Xu, C.; Wu, Z.; Huang, Y.; Lin, J.; Wu, J.; J. Dyes and Pigments, 77, 327-334, 2008.
[31] Schoeman, B.J.; Stert, J.; Zhang, G.; J. Chem. Commun., 22, 2259, 1995.
[32] Gange, Li.; and et al.: Material Chemistry and Physics.71, 95-201, 2001.
[33] Dupry, E.; Beaunier, P.; Springuel-Huet, M.A.; Bozon-Verduraz, F.; Fraissard, J.; Manoli, J.M.; Brégeault, J.M.; J. Catalysis, 165, 22-32, 1997.
[34] Vos, D.E.De.; Feijen, E.J.P.; Schoonhey, R.A.; Jacobs, P.A.; J. Am. Chem. Soc., 116, 4746, 1994.
[35] Serrano, D.P.; Uguina, M.A.; Ovejero, G.; Van Grieken, R.; Camacho, M.; Microporous Materials, 7, 309-321, 1996.
[36] Dhananjay, P.; Sabde Sooryakant Hegde, G.; Mohan-Dongare, K.; J. materials chemistry, 10, 1365-1370, 2000.
[37] D 5357-03 ASTM Standard Test Method for Determination of Relative Crystallinity of Zeolite Sodium A by X-ray Diffraction, 2003.