Description
| - Intercalation of Al-oxohydroxo cations into the structure of clay minerals is the first step for the preparation of intercalated clays, which can be subsequently pillared at 400-500 °C. After several hours of heating they form a regular porous structure (pillared clays - PILC materials). They are also suitable for sorption purposes. This article is devoted to the study of the structure of Al-intercalates prepared from SWy-2 by intercalation Al-oxohydroxo cations with Chlorhydrol solution - Al2Cl(OH)5.(2.5 H2O) of molar ratio OH/Al 2.5 and concentration 60 mmol.l-1 of Al. These intercalates were prepared from different acidic environments (pH 1.5, 2.5 and 3.8). It was found that the highest amount of adsorbed Al in prepared Al-intercalates was achieved at pH values of 2.5 and 3.8, i.e. 1.95 and 1.88 mmol.g-1; at pH 1.5, it was only 0.73 mmol.g-1. Cation charge based on one atom of aluminum decreases with the increasing pH value from +1.15 to +0.45. Ideal Keggin cation [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+, which could be intercalated into the interlayer of clay, has a charge of +0.54. Probably an intercalation occurs of this cation, as well as of its hydrolyzed forms. Al-intercalates have three endothermic effects (at around 75-100, at 630 and at 730 °C), as it was determined from DSC curves. With regard to the intercalation of Keggin cation, respectively its hydrolyzed forms, the amount of water increases. The temperature shifts of endothermic effects of Al-intercalates, were proved for Al-SWy-2 intercalates prepared in acidic pH range, in comparison with SWy-2. They are namely from 680 to 630 °C and from 760 to 730 °C. The valence bands of -OH Al-OH groups at 3682 and 3538 cm-1 were observed in the IR spectra of the Al-intercalates related to Al13 form. Very broad bands exist also at 1125 and 1035 cm-1 corresponding to Si-Ohigh basal oxygen and tetrahedron oxygen bands of Keggin cation intercalation. (en)
- Interkalace Al-oxohydroxo kationtů do struktury jílových minerálů je důležitá pro přípravu interkalovaných jílů, které bývají následně pilarovány při 400-500 °C, čímž získávají pravidelnou porézní strukturu. Takto připravené materiály jsou pak využity například jako katalyzátory pro celou řadu organických syntéz či sorpce. Tento článek je věnován problematice studiu struktury Al-interkalátů na bázi jílového minerálu montmorillonitu SWy-2 interkalací Al-oxohydroxo kationtů roztokem Chlorhydrolu Al2Cl(OH)5.(2,5 H2O) molárního poměru OH/Al 2,5 a koncentrace Al 60 mmol.l-1 z různě kyselého prostředí (pH 1,5; 2,5 a 3,8). Bylo zjištěno, že nejvyšší adsorbované množství Al u připravených Al-interkalátů bylo dosaženo při pH 2,5 a 3,8 (1,95 a 1,88 mmol.g-1). Náboj kationu připadající na jeden atom Al klesá při narůstající hodnotě pH z +1,15 na +0,45, přičemž Kegginův kation [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+, který by se mohl interkalovat do mezivrství, má náboj +0,54. Pravděpodobně dochází k interkalaci nejen tohoto kationu, ale i jeho hydrolyzovaných forem. Al-interkaláty mají tři endotermní efekty a to okolo 75-100, při 630 a při 730 °C. Byl dokázán teplotní posun endotermních efektů u Al-interkalátů vůči původnímu SWy-2 a to z 680 °C na 630 °C a z 760 °C pro SWy-2 na 730 °C. U Al-interkalátů s Al13 formou byly pozorovány u IČ spekter valenční pásy -OH v Al-OH skupinách při 3682 a 3538 cm-1. Rovněž bylo zjištěno rozšíření pásů u 1125 a 1035 cm-1 připadající vazbám Si-Ovrcholový kyslík a bazální kyslík tetraedru u Al-interkalátů, které jsou dokladem interkalace Kegginova kationu. Metodou rentgenové práškové difrakce bylo zjištěno rozšíření mezivrství u Al-interkalátů z 1,21 (SWy-2) na 1,51 nm (Al-SWy-2 pH 1,5) a 1,66 nm (Al-SWy-2 pH 2,5 a 3,8). Následným pilarováním Al-interkalátů při 450 °C došlo k rozšíření mezivrstevné vzdálenosti právě u Al-interkalátů připravených při pH 2,5 a 3,8 na 1,72 nm.
- Interkalace Al-oxohydroxo kationtů do struktury jílových minerálů je důležitá pro přípravu interkalovaných jílů, které bývají následně pilarovány při 400-500 °C, čímž získávají pravidelnou porézní strukturu. Takto připravené materiály jsou pak využity například jako katalyzátory pro celou řadu organických syntéz či sorpce. Tento článek je věnován problematice studiu struktury Al-interkalátů na bázi jílového minerálu montmorillonitu SWy-2 interkalací Al-oxohydroxo kationtů roztokem Chlorhydrolu Al2Cl(OH)5.(2,5 H2O) molárního poměru OH/Al 2,5 a koncentrace Al 60 mmol.l-1 z různě kyselého prostředí (pH 1,5; 2,5 a 3,8). Bylo zjištěno, že nejvyšší adsorbované množství Al u připravených Al-interkalátů bylo dosaženo při pH 2,5 a 3,8 (1,95 a 1,88 mmol.g-1). Náboj kationu připadající na jeden atom Al klesá při narůstající hodnotě pH z +1,15 na +0,45, přičemž Kegginův kation [Al13O4(OH)24(H2O)12]7+, který by se mohl interkalovat do mezivrství, má náboj +0,54. Pravděpodobně dochází k interkalaci nejen tohoto kationu, ale i jeho hydrolyzovaných forem. Al-interkaláty mají tři endotermní efekty a to okolo 75-100, při 630 a při 730 °C. Byl dokázán teplotní posun endotermních efektů u Al-interkalátů vůči původnímu SWy-2 a to z 680 °C na 630 °C a z 760 °C pro SWy-2 na 730 °C. U Al-interkalátů s Al13 formou byly pozorovány u IČ spekter valenční pásy -OH v Al-OH skupinách při 3682 a 3538 cm-1. Rovněž bylo zjištěno rozšíření pásů u 1125 a 1035 cm-1 připadající vazbám Si-Ovrcholový kyslík a bazální kyslík tetraedru u Al-interkalátů, které jsou dokladem interkalace Kegginova kationu. Metodou rentgenové práškové difrakce bylo zjištěno rozšíření mezivrství u Al-interkalátů z 1,21 (SWy-2) na 1,51 nm (Al-SWy-2 pH 1,5) a 1,66 nm (Al-SWy-2 pH 2,5 a 3,8). Následným pilarováním Al-interkalátů při 450 °C došlo k rozšíření mezivrstevné vzdálenosti právě u Al-interkalátů připravených při pH 2,5 a 3,8 na 1,72 nm. (cs)
|