Ekonomsna sinteza zeolita X tipa FAU iz otpadne mikrosilike i aluminijumske folije

Apstrakt

 Uvod: Zeoliti su grupa kristalnih mikroporoznih alumosilikata sa izuzetnim svojstvima koja omogućavaju njihovu primjenu u različitim oblastima. Iako se zeoliti često nalaze u prirodi, nečistoće u njima mogu ograničiti njihovu upotrebu. Zbog toga se često upotrebljavaju sintetički zeoliti. Njihova svojstva se mogu prilagoditi specifičnim primjenama, podešavanjem uslova sinteze kao što su molarni odnos Si/Al, temperature sinteze, vremena i redoslijeda dodavanja reaktanata. Takvom kontrolom moguće je dobiti zeolite različitih topologija (SOD, FAU, GIS, LTA, itd.) i svojstava. 

Cilj: Razviti održivu i ekonomičnu sintezu zeolita X (FAU tip) korišćenjem otpadnih materijala kao sirovina, uz optimizaciju uslova sinteze radi dobijanja proizvoda pogodnog za dalju primjenu.

 Materijal i metode: Zeolit X je sintetisan korišćenjem otpadne mikrosilike kao izvora silicijuma i otpadne aluminijumske folije kao izvora aluminijuma. Prije formiranja gela, prekursori su 
rastvoreni u rastvoru NaOH, nakon čega su rastvori sjedinjeni i ostavljeni da se miješaju. Nakon određenog vremena, pripremljeni gel je prebačen u plastičnu bocu. Da bi se dobio željeni FAU zeolit, primijenjena je metoda zasijavanja radi indukcije kristalizacije i rasta kristala. Nakon dodavanja sjemena komercijalnog zeolita 13X u bocu sa gelom, boca je stavljena u sušionik na 100°C tokom 16 ili 24 sata. Dobijeni čvrsti proizvodi su zatim isprani, filtrirani i sušeni u sušioniku na 100°C tokom jednog sata. 

Rezultati:Analiza uzoraka metodom rendgenske difrakcije (XRD) potvrdila je prisustvo željene FAU faze, uz dodatne pikove GIS faze i manju količinu amorfnog sadržaja, u zavisnosti od vremena kristalizacije.

 Zaključak: Ovi rezultati prikazuju uspješnu upotrebu otpadnih materijala kao sirovina za sintezu zeolita, doprinoseći cirkularnoj ekonomiji i održivim praksama. Dalja istraživanja biće usmjerena na optimizaciju postupka sinteze i primjenu zeolita u različitim oblastima.