Selection between LTA or FAU phases by manipulating the synthesis gel composition, crystallization time and temperature

AUTOR(ES)
FONTE

Cerâmica

DATA DE PUBLICAÇÃO

2019-01

RESUMO

Resumo Zeólitas LTA e FAU foram sintetizadas com brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) visando avaliar os efeitos das razões Si/Al, Na/Al e H2O/Al, do tempo e da temperatura no rendimento de cada estrutura. A significância de cada variável foi determinada através de planejamentos experimentais, cujas variáveis resposta foram as áreas de picos de difração de raios X específicos. O CTAB não agiu como direcionador estrutural, mas sim como modificador de crescimento, aumentando a taxa de crescimento dos cristais. Em temperatura baixa, LTA foi obtida em baixas razões Si/Al, enquanto FAU cristalizou-se em razões maiores, indicando uma competição entre as duas estruturas. O aumento da temperatura aumentou a cinética de recristalização das fases LTA e FAU, menos densas e metaestáveis, em fases mais densas e mais estáveis, como sodalita e cancrinita. A diminuição de concentração de Na+ e água reduziu a cristalinidade das estruturas, enquanto que o aumento de Na+ favoreceu a formação de FAU em detrimento de LTA.Abstract LTA and FAU zeolites were synthesized with the addition of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) to assess the effects of Si/Al, Na/Al and H2O/Al ratios, time and temperature on the yield of each structure. The significance of each variable was determined by means of experimental designs, whose response variables were the areas of specific XRD peaks. CTAB did not act as a structure-directing agent, but rather as a growth modifier, increasing the growth rate of LTA and FAU crystals. At low temperature, LTA was afforded at low Si/Al ratio, while FAU crystallized at higher ratios, indicating a competition between the phases. Increasing temperature accelerated the kinetics of recrystallization of the less dense and metastable LTA and FAU phases in denser and more stable phases, such as sodalite and cancrinite. Decreasing the concentration of Na+ and water reduced the crystallinity of both structures, while increasing the concentration of Na+ favored LTA over FAU.

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