Affordable Access

Sinteza in lastnosti cink-aluminijevih in cink-kromovih plastovitih dvojnih hidroksidov in njihovih mešanih oksidov

Authors
  • Blaznik, Tajda
Publication Date
Aug 19, 2020
Source
University of Ljubljana
Keywords
Language
Slovenian
License
Green
External links

Abstract

Plastoviti dvojni hidroksidi (angl. layered double hydroxides – LDH) so strukturno podobni alumosilikatom, ki so glavna sestavina glin. Sestavljeni so iz pozitivno nabitih plasti, v katerih se nahajajo kationi vsaj dveh različnih kovin. Pozitivni naboj plasti kompenzirajo anioni, ki se skupaj z vodo nahajajo v sloju med plastmi. LDH je enostavno sintetizirati z veliko različnimi kationi in medplastnimi anioni. Pri njihovi toplotni obdelavi nastanejo mešani oksidi. Lastnosti kot sta velika specifična površina in ionsko izmenjevalna kapaciteta, omogočajo raznoliko uporabo LDH in njihovih mešanih oksidov. Med drugim se uporabljajo kot ionski izmenjevalci, antacidi, adsorbenti v odpadnih vodah, katalizatorji in nosilci katalizatorjev. Namen mojega diplomskega dela je bila sinteza in karakterizacija cink-aluminijevih in cink-kromovih plastovitih dvojnih hidroksidov in njihovih mešanih oksidov. Primerjali smo stopnjo kristaliničnosti ter potek termičnega razpada Zn-Al LDH in Zn-Cr LDH, vpliv hidrotermalne obdelave na kristaliničnost dobljenih produktov ter anionsko izmenjavalno kapaciteto in fotokatalitsko aktivnost produktov, toplotno obdelanih pri različnih temperaturah. Cink-aluminijeve in cink-kromove plastovite dvojne hidrokside sem sintetizirala z metodo soobarjanja pri konstantnem pH. Raztopini prekurzorskih kationov (Zn2+, Al3+ oz. Zn2+, Cr3+) sem pripravila tako, da je bil delež trivalentnega kationa (x) enak 0,25. S tem sem upoštevala pogoj za pripravo enofaznih LDH (0,2≤x≤0,33). Pri obeh sintezah sem kot bazo uporabila raztopino NH3 (c = 2,0 M). Polovica sintetiziranih LDH je bila hidrotermalno obdelana pri 100 °C. Prav tako sem pri delu pripravljenih produktov izvedla zamenjavo kloridnih ionov s karbonatnimi. Vsak dobljen vzorec je bil nato še toplotno obdelan pri 300 °C, 400 °C, 500 °C in 600 °C. Na koncu sem vzorce karakterizirala z rentgensko praškovno difrakcijo (XRD), termogravimetrijo (TG) in Uv-Vis spektrometrijo. S slednjo sem preko razgradje azo barvila Plasmocorinth B merila adsorpcijsko sposobnost in fotokatalitsko aktivnost vzorcev. Pri svojem delu sem uspešno sintetizirala Zn-Al in Zn-Cr LDH. Zamenjava kloridnih ionov s karbonatnimi je potekla, kar smo dokazali z XRD in TG analizo. Ugotovila sem, da se kristaliničnost produkta zmanjša ob zamenjavi Al3+ ionov s Cr3+ ioni, medtem ko se ob zamenjavi Cl- ionov s CO32- ioni kristaliničnost poveča pri Zn-Al LDH in zmanjša pri Zn-Cr LDH. Na potek termičnega razpada precej bolj vpliva zamenjava kloridnih ionov s karbonatnimi med plastmi, kot pa zamenjava aluminijevih kationov s kromovimi v plasteh. Izkaže se, da so Zn-Cr LDH boljši adsorbenti od Zn-Al LDH in da so dobri fotokatalizatorji hidrotermalno obdelani vzorci s kloridnimi ioni, toplotno obdelani pri 600 °C.

Report this publication

Statistics

Seen <100 times