સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને ઝીઓલાઇટ્સનું સંશ્લેષણ અને કાર્યાત્મકકરણ
નેનો-ઝીઓલાઇટ્સ અને ઝીઓલાઇટ ડેરિવેટિવ્સ સહિત ઝીઓલાઇટ્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને કાર્યક્ષમ અને વિશ્વસનીય સંશ્લેષણ, કાર્યાત્મક અને ડિગગ્લોમેરેટેડ હોઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણ અને સારવાર કાર્યક્ષમતા, સરળતા અને મોટા ઉત્પાદનમાં સરળ રેખીય માપનીયતા દ્વારા પરંપરાગત હાઇડ્રોથર્મલ સંશ્લેષણને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી સિન્થેસાઇઝ્ડ ઝિઓલાઇટ્સ સારી સ્ફટિકીયતા, શુદ્ધતા તેમજ છિદ્રાળુતા અને ડિગગ્લોમેરેશનને કારણે ઉચ્ચ સ્તરની કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત ઝીઓલાઇટ્સની તૈયારી
ઝીઓલાઇટ્સ એ શોષક અને ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો સાથે માઇક્રોપોરસ સ્ફટિકીય હાઇડ્રેટેડ એલ્યુમિનોસિલિકેટ છે.
ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાસોનિકલી સિન્થેસાઇઝ્ડ ઝિઓલાઇટ સ્ફટિકોના કદ અને મોર્ફોલોજીને પ્રભાવિત કરે છે અને તેમની સ્ફટિકીયતાને સુધારે છે. વધુમાં, સોનોકેમિકલ સંશ્લેષણ માર્ગનો ઉપયોગ કરીને સ્ફટિકીકરણનો સમય ભારે ઘટાડો થાય છે. અસંખ્ય ઝિઓલાઇટ પ્રકારો માટે અલ્ટ્રાસોનિકલી-સહાયિત ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણ માર્ગોનું પરીક્ષણ અને વિકાસ કરવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસોનિક ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણની પદ્ધતિ સુધારેલ માસ ટ્રાન્સફર પર આધારિત છે જેના પરિણામે સ્ફટિક વૃદ્ધિ દરમાં વધારો થાય છે. ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ દરમાં આ વધારો ત્યારબાદ ન્યુક્લિએશન દરમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. વધુમાં, સોનિકેશન દ્રાવ્ય પ્રજાતિઓની સાંદ્રતામાં વધારો દ્વારા ડિપોલિમરાઇઝેશન-પોલિમરાઇઝેશન સંતુલનને અસર કરે છે, જે ઝીઓલાઇટ રચના માટે જરૂરી છે.
એકંદરે, વિવિધ સંશોધન અભ્યાસો અને પાયલોટ-સ્કેલ પ્રોડક્શન સેટઅપ્સે અલ્ટ્રાસોનિક ઝિઓલાઇટ સંશ્લેષણને સમય અને ખર્ચની ખૂબ જ કાર્યક્ષમ બચત તરીકે સાબિત કર્યું છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP2000hdT અત્યંત કાર્યક્ષમ ઝિઓલાઇટ સંશ્લેષણ માટે સોનોકેમિકલ ઇનલાઇન રિએક્ટર સાથે.
ઝીઓલાઇટ્સનું પરંપરાગત સંશ્લેષણ વિ અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ
પરંપરાગત રીતે ઝીઓલાઇટનું સંશ્લેષણ કેવી રીતે થાય છે?
પરંપરાગત ઝિઓલાઇટ સંશ્લેષણ એ ખૂબ જ સમય માંગી લેતી હાઇડ્રોથર્મલ પ્રક્રિયા છે, જેમાં કેટલાક કલાકોથી કેટલાક દિવસો સુધી પ્રતિક્રિયા સમયની જરૂર પડી શકે છે. હાઇડ્રોથર્મલ માર્ગ સામાન્ય રીતે બેચ પ્રક્રિયા છે, જ્યાં ઝીઓલાઇટ્સ આકારહીન અથવા દ્રાવ્ય Si અને Al સ્ત્રોતોમાંથી સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. પ્રારંભિક વૃદ્ધત્વના તબક્કામાં, પ્રતિક્રિયાશીલ જેલ સ્ટ્રક્ચર-ડાયરેક્ટિંગ એજન્ટ (એસડીએ) દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અને એલ્યુમિનિયમ અને સિલિકાના સ્ત્રોત નીચા તાપમાને વૃદ્ધ હોય છે. વૃદ્ધાવસ્થાના આ પ્રથમ તબક્કા દરમિયાન, કહેવાતા ન્યુક્લિયસ રચાય છે. આ ન્યુક્લી એ પ્રારંભિક સામગ્રી છે જેમાંથી નીચેની સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયામાં ઝીઓલાઇટ સ્ફટિકો વધે છે. સ્ફટિકીકરણની શરૂઆત સાથે, જેલનું તાપમાન વધે છે. આ હાઇડ્રોથર્મલ સંશ્લેષણ સામાન્ય રીતે બેચ રિએક્ટરમાં કરવામાં આવે છે. જો કે, બેચ પ્રક્રિયાઓ શ્રમ-તીવ્ર કામગીરીની ખામી સાથે આવે છે.
કેવી રીતે સોનિકેશન હેઠળ ઝીઓલાઇટનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે?
ઝીઓલાઇટનું અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ એ હળવા પરિસ્થિતિઓમાં સજાતીય ઝીઓલાઇટનું સંશ્લેષણ કરવાની ઝડપી પ્રક્રિયા છે. દાખલા તરીકે, 50nm ઝિઓલાઇટ સ્ફટિકોને ઓરડાના તાપમાને સોનોકેમિકલ માર્ગ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે પરંપરાગત ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયા a માં ઘણા દિવસો લાગી શકે છે, ત્યારે સોનોકેમિકલ માર્ગ સંશ્લેષણની અવધિને થોડા કલાકો સુધી ઘટાડે છે, જેનાથી પ્રતિક્રિયા સમય નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
ઝિઓલાઇટનું અલ્ટ્રાસોનિક સ્ફટિકીકરણ બેચ અથવા સતત પ્રક્રિયાઓ તરીકે હાથ ધરવામાં આવી શકે છે, જે એપ્લિકેશનને પર્યાવરણ અને પ્રક્રિયાના લક્ષ્યોને સરળતાથી સ્વીકાર્ય બનાવે છે. રેખીય માપનીયતાને લીધે, અલ્ટ્રાસોનિક ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણને પ્રારંભિક બેચ પ્રક્રિયામાંથી ઇનલાઇન પ્રક્રિયામાં વિશ્વસનીય રીતે સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા – બેચમાં અને ઇન-લાઇન – શ્રેષ્ઠ આર્થિક કાર્યક્ષમતા, ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ઓપરેશનલ સુગમતા માટે પરવાનગી આપે છે.
- નોંધપાત્ર રીતે ત્વરિત સ્ફટિકીકરણ
- ન્યુક્લિએશનમાં વધારો
- શુદ્ધ ઝીઓલાઇટ
- સજાતીય મોર્ફોલોજી
- ઉચ્ચ કાર્યાત્મક ઝિઓલાઇટ (માઇક્રોપોરોસિટી)
- નીચું તાપમાન (દા.ત. ઓરડાનું તાપમાન)
- પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રમાં વધારો
- ડિગગ્લોમેરેટેડ સ્ફટિકો
- બેચ અથવા ઇનલાઇન પ્રક્રિયા
- શ્રેષ્ઠ ખર્ચ-કાર્યક્ષમતા
લિથિયમ ધરાવતા બિકીટાઇટ ઝિઓલાઇટનો FESEM માઈક્રોગ્રાફ, (a) 3h માટે સોનિકેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે, (b) અનુરૂપ EDAX, (c) 24h માટે 100°C પર હાઇડ્રોથર્મલ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે, (d) અનુરૂપ EDAX.
(રોય અને દાસ દ્વારા અભ્યાસ અને ચિત્ર, 2017)
અલ્ટ્રાસોનિકેટર સાથે અલ્ટ્રાસોનિકલી સિન્થેસાઇઝ્ડ SAPO-34 ક્રિસ્ટલ્સ (SONO-SAPO-34) ની SEM છબીઓ UP200S વિવિધ શરતો હેઠળ.
(મોટા કરવા માટે ક્લિક કરો! અભ્યાસ અને ચિત્ર: અસ્કરી અને હલ્લાદજ, 2012)
વિવિધ ઝિઓલાઇટ પ્રકારોના સોનોકેમિકલ સિન્થેસિસ રૂટ્સ
નીચેના વિભાગમાં, અમે વિવિધ સોનોકેમિકલ પાથવે રજૂ કરીએ છીએ, જેનો સફળતાપૂર્વક વિવિધ ઝિઓલાઇટ પ્રકારોને સંશ્લેષણ કરવા માટે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. સંશોધન પરિણામો સતત અલ્ટ્રાસોનિક ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણની શ્રેષ્ઠતાને રેખાંકિત કરે છે.
લિ-સમાવતી બિકીટાઇટ ઝીઓલાઇટનું અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ
રોય અને દાસ (2017) એ 50nm લિથિયમ ધરાવતા ઝીઓલાઇટ બિકીટાઇટ સ્ફટિકોને ઓરડાના તાપમાને સંશ્લેષિત કર્યા UIP1500hdT (20kHz, 1.5kW) બેચ સેટઅપમાં અલ્ટ્રાસોનિકેટર. XRD અને IR પૃથ્થકરણ દ્વારા સફળતાપૂર્વક સંશ્લેષિત લિથિયમ ધરાવતા બિકિટાઈટ ઝિઓલાઇટ દ્વારા ઓરડાના તાપમાને બિકીટાઈટ ઝીઓલાઇટની સફળ સોનોકેમિકલ રચનાની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી.
જ્યારે સોનોકેમિકલ સારવારને પરંપરાગત હાઇડ્રોથર્મલ સારવાર સાથે જોડવામાં આવી હતી, ત્યારે 5 દિવસ માટે 300º સેની સરખામણીમાં ઝીઓલાઇટ સ્ફટિકોના તબક્કાની રચના ખૂબ નીચા તાપમાન (100º C) પર પ્રાપ્ત થઈ હતી, જે પરંપરાગત હાઇડ્રોથર્મલ માર્ગ માટે લાક્ષણિક મૂલ્યો છે. Sonication સ્ફટિકીકરણ સમય અને ઝીઓલાઇટના તબક્કાની રચના પર નોંધપાત્ર અસરો દર્શાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી સિન્થેસાઇઝ્ડ બિકીટાઇટ ઝિઓલાઇટની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, તેની હાઇડ્રોજન સંગ્રહ ક્ષમતાની તપાસ કરવામાં આવી હતી. ઝિઓલાઇટની લિ સામગ્રી વધવા સાથે સંગ્રહ વોલ્યુમ વધે છે.
સોનોકેમિકલ ઝીઓલાઇટ રચના: XRD અને IR વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે શુદ્ધ, નેનો-ક્રિસ્ટલાઇન બિકીટાઇટ ઝિઓલાઇટની રચના 3 કલાક અલ્ટ્રાસોનિકેશન અને 72 કલાકની ઉંમર પછી શરૂ થઈ હતી. અગ્રણી શિખરો સાથે નેનો-કદના સ્ફટિકીય બિકીટાઇટ ઝિઓલાઇટ 250 W પર 6 કલાક સોનિકેશન સમય પછી મેળવવામાં આવ્યા હતા.
ફાયદા: લિથિયમ ધરાવતા ઝિઓલાઇટ બિકીટાઇટનો સોનોકેમિકલ સિન્થેસિસ રૂટ માત્ર શુદ્ધ નેનો-ક્રિસ્ટલ્સના સરળ ઉત્પાદનનો લાભ જ નહીં, પણ ઝડપી અને ખર્ચ-અસરકારક તકનીક પણ રજૂ કરે છે. અન્ય પ્રક્રિયાઓની સરખામણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો અને જરૂરી ઉર્જાનો ખર્ચ ઘણો ઓછો છે. વધુમાં, સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાનો સમયગાળો ખૂબ જ ટૂંકો છે, જેથી સોનોકેમિકલ પ્રક્રિયાને સ્વચ્છ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવા માટે ફાયદાકારક પદ્ધતિ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
(cf. રોય એટ અલ. 2017)
અલ્ટ્રાસોનિકેશન હેઠળ ઝીઓલાઇટ મોર્ડેનાઇટ તૈયારી
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રીટ્રેટમેન્ટ (MOR-U) ના ઉપયોગથી મેળવેલા મોર્ડનાઈટે 10 × 5 µm2 ઇન્ટરગ્રોન પેલેટ્સનું વધુ એકરૂપ મોર્ફોલોજી દર્શાવ્યું હતું અને સોય જેવી અથવા તંતુમય રચનાના કોઈ ચિહ્નો નથી. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-આસિસ્ટેડ પ્રક્રિયાના પરિણામે સુધારેલ ટેક્સ્ચરલ લાક્ષણિકતાઓ સાથેની સામગ્રીમાં પરિણમ્યું, ખાસ કરીને, નાઇટ્રોજનના અણુઓ માટે સુલભ માઇક્રોપોર વોલ્યુમ જે રીતે બનાવેલ સ્વરૂપમાં છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી-પ્રીટ્રીટેડ મોર્ડનાઈટના કિસ્સામાં, બદલાયેલ સ્ફટિક આકાર અને વધુ સજાતીય મોર્ફોલોજી જોવામાં આવી હતી.
સારાંશમાં, વર્તમાન અભ્યાસ દર્શાવે છે કે સિન્થેસિસ જેલના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રીટ્રીટમેન્ટે મેળવેલા મોર્ડનાઈટના વિવિધ ગુણધર્મોને અસર કરી હતી, પરિણામે
- વધુ સજાતીય સ્ફટિકનું કદ અને મોર્ફોલોજી, અનિચ્છનીય ફાઇબર- અને સોય જેવા સ્ફટિકોની ગેરહાજરી;
- ઓછા માળખાકીય ખામીઓ;
- બનાવેલ મોર્ડેનાઇટ નમૂનામાં નોંધપાત્ર માઇક્રોપોર સુલભતા (સિન્થેટીક પછીની સારવાર પહેલાં, ક્લાસિકલ સ્ટિરિંગ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવેલી સામગ્રીમાં અવરોધિત માઇક્રોપોર્સની સરખામણીમાં);
- અલગ-અલગ સંસ્થા, જે Na+ કેશનની વિવિધ સ્થિતિઓમાં પરિણમે છે.
સિન્થેસીસ જેલના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રીટ્રીટમેન્ટ દ્વારા માળખાકીય ખામીઓમાં ઘટાડો એ સિન્થેટીક મોર્ડેનાઈટ્સમાં "બિન-આદર્શ" બંધારણની સામાન્ય સમસ્યાને ઉકેલવા માટે એક શક્ય રસ્તો હોઈ શકે છે. વધુમાં, આ રચનામાં ઉચ્ચ વર્ગીકરણ ક્ષમતા સમય- અને સંસાધન-વપરાશની પરંપરાગત પોસ્ટસિન્થેટીક સારવાર વિના (જે, તેનાથી વિપરીત, માળખાકીય ખામીઓનું નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે) સંશ્લેષણ પહેલાં લાગુ કરવામાં આવતી સરળ અને કાર્યક્ષમ અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. તદુપરાંત, સિલેનોલ જૂથોની ઓછી સંખ્યા તૈયાર મોર્ડનાઈટના લાંબા ઉત્પ્રેરક જીવનકાળમાં ફાળો આપી શકે છે.
(cf. કોર્નાસ એટ અલ. 2021)
અલ્ટ્રાસોનિકલી સિન્થેસાઇઝ્ડ MCM-22 ઝીઓલાઇટની SEM ઇમેજ
(અભ્યાસ અને ચિત્ર: વાંગ એટ અલ. 2008)
SAPO-34 નેનોક્રિસ્ટલ્સનું અલ્ટ્રાસોનિક સિન્થેસિસ
સોનોકેમિકલ માર્ગ દ્વારા, SAPO-34 (સિલિકોએલ્યુમિનોફોસ્ફેટ મોલેક્યુલર સિવ્સ, ઝીઓલાઇટ્સનો વર્ગ) સફળતાપૂર્વક નેનોક્રસ્ટાલાઇન સ્વરૂપમાં TEAOH નો સ્ટ્રક્ચર ડાયરેક્ટીંગ એજન્ટ (SDA) તરીકે ઉપયોગ કરીને સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યો હતો. Sonication માટે, Hielscher ચકાસણી-પ્રકાર ultrasonicator UP200S (24kHz, 200 વોટ્સ) ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. સોનોકેમિકલ રીતે તૈયાર કરાયેલ અંતિમ ઉત્પાદનનું સરેરાશ ક્રિસ્ટલ કદ 50nm છે, જે હાઇડ્રોથર્મલી સંશ્લેષિત સ્ફટિકોના કદની સરખામણીમાં નોંધપાત્ર રીતે નાનું ક્રિસ્ટલ કદ છે. જ્યારે SAPO-34 સ્ફટિકો હાઇડ્રોથર્મલ પરિસ્થિતિઓમાં સોનોકેમિકલ રીતે હતા, ત્યારે સપાટીનો વિસ્તાર લગભગ સમાન સ્ફટિકીયતા સાથે સ્થિર હાઇડ્રોથર્મલ તકનીક દ્વારા પરંપરાગત રીતે સંશ્લેષિત SAPO-34 સ્ફટિકોના સ્ફટિક સપાટી વિસ્તાર કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. જ્યારે પરંપરાગત હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ સંપૂર્ણપણે સ્ફટિકીય SAPO-34 મેળવવા માટે સંશ્લેષણનો ઓછામાં ઓછો 24 કલાકનો સમય લે છે, જ્યારે સોનોકેમિકલ-આસિસ્ટેડ હાઇડ્રોથર્મલ સંશ્લેષણ દ્વારા સંપૂર્ણપણે સ્ફટિકીય SAPO-34 સ્ફટિક વર્ડે માત્ર 1.5 કલાકના પ્રતિક્રિયા સમય પછી પ્રાપ્ત થાય છે. અત્યંત તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાને લીધે, ઝીઓલાઇટ SAPO-34 સ્ફટિકીકરણ અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ પરપોટાના પતન દ્વારા તીવ્ર બને છે. પોલાણ પરપોટાનું વિસ્ફોટ એક નેનોસેકન્ડ કરતાં પણ ઓછા સમયમાં થાય છે, પરિણામે સ્થાનિક રીતે ઝડપથી વધતા અને ઘટતા તાપમાનમાં પરિણમે છે, જે કણોના સંગઠન અને એકત્રીકરણને અટકાવે છે અને નાના સ્ફટિકના કદ તરફ દોરી જાય છે. હકીકત એ છે કે નાના SONO-SAPO-34 સ્ફટિકો સોનોકેમિકલ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરી શકાય છે તે સંશ્લેષણના પ્રારંભિક તબક્કામાં ઉચ્ચ ન્યુક્લિએશન ઘનતા અને ન્યુક્લિએશન પછી ક્રિસ્ટલની ધીમી વૃદ્ધિ સૂચવે છે. આ પરિણામો સૂચવે છે કે આ બિનપરંપરાગત પદ્ધતિ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન ધોરણે ઉચ્ચ ઉપજમાં SAPO-34 નેનોક્રિસ્ટલ્સના સંશ્લેષણ માટે ખૂબ જ ઉપયોગી તકનીક છે.
(સીએફ. અસ્કરી અને હલ્લાદજ; 2012)
અલ્ટ્રાસોનિક ડિગગ્લોમેરેશન અને ઝીઓલાઇટ્સનું વિક્ષેપ
જ્યારે ઔદ્યોગિક ઉપયોગો, સંશોધન અથવા ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં ઝીઓલાઇટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે શુષ્ક ઝિઓલાઇટ મોટે ભાગે પ્રવાહી તબક્કામાં મિશ્રિત થાય છે. ઝિઓલાઇટ વિખેરવા માટે વિશ્વસનીય અને અસરકારક વિખેરવાની તકનીકની જરૂર છે, જે ઝીઓલાઇટ કણોને ડિગગ્લોમેરેટ કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા લાગુ કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ શક્તિશાળી અને વિશ્વસનીય વિખેરનારા તરીકે જાણીતા છે, તેથી વિવિધ સામગ્રી જેમ કે નેનોટ્યુબ્સ, ગ્રેફિન, ખનિજો અને અન્ય ઘણી સામગ્રીઓને પ્રવાહી તબક્કામાં સમાનરૂપે વિખેરવા માટે વપરાય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા સારવાર ન કરાયેલ ઝિઓલાઇટ પાવડર શેલ જેવા મોર્ફોલોજી સાથે નોંધપાત્ર રીતે સંકલિત છે. તેનાથી વિપરિત, 5 મિનિટની સોનિકેશન ટ્રીટમેન્ટ (200 એમએલ સેમ્પલ 320 ડબ્લ્યુ પર સોનિકેટેડ) મોટાભાગના શેલ જેવા આકારોને નષ્ટ કરે છે, જે વધુ વિખરાયેલા અંતિમ પાવડરમાં પરિણમે છે. (cf. Ramirez Medoza et al. 2020)
દાખલા તરીકે, રામીરેઝ મેડોઝા એટ અલ. (2020) એ Hielscher પ્રોબ અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કર્યો UP200S નીચા તાપમાને NaX ઝીઓલાઇટ (એટલે કે, સોડિયમ સ્વરૂપમાં (NaX) સંશ્લેષિત ઝીઓલાઇટ X) સ્ફટિકીકરણ કરવા માટે. સ્ફટિકીકરણના પ્રથમ કલાક દરમિયાન સોનિકેશનના પરિણામે પ્રમાણભૂત સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાની તુલનામાં પ્રતિક્રિયા સમયનો 20% ઘટાડો થયો. વધુમાં, તેઓએ દર્શાવ્યું કે સોનિકેશન લાંબા સમય સુધી સોનિકેશન સમયગાળા માટે ઉચ્ચ-તીવ્રતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાગુ કરીને અંતિમ પાવડરની એકત્રીકરણ ડિગ્રીને પણ ઘટાડી શકે છે.
ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સનું અત્યાધુનિક હાર્ડવેર અને સ્માર્ટ સોફ્ટવેર વિશ્વસનીય કામગીરી, પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવા પરિણામો તેમજ વપરાશકર્તા-મિત્રતાની ખાતરી આપવા માટે રચાયેલ છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ મજબૂત અને ભરોસાપાત્ર છે, જે હેવી ડ્યુટી શરતો હેઠળ ઇન્સ્ટોલ અને સંચાલિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ઓપરેશનલ સેટિંગ્સને સાહજિક મેનૂ દ્વારા સરળતાથી એક્સેસ અને ડાયલ કરી શકાય છે, જેને ડિજિટલ કલર ટચ-ડિસ્પ્લે અને બ્રાઉઝર રિમોટ કંટ્રોલ દ્વારા એક્સેસ કરી શકાય છે. તેથી, તમામ પ્રોસેસિંગ સ્થિતિઓ જેમ કે ચોખ્ખી ઉર્જા, કુલ ઊર્જા, કંપનવિસ્તાર, સમય, દબાણ અને તાપમાન બિલ્ટ-ઇન SD-કાર્ડ પર આપમેળે રેકોર્ડ થાય છે. આ તમને અગાઉના સોનિકેશન રનને સુધારવા અને તેની તુલના કરવાની અને ઝીઓલાઇટ સંશ્લેષણ અને વિખેરવાની પ્રક્રિયાને સર્વોચ્ચ કાર્યક્ષમતા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
Hielscher Ultrasonics સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે થાય છે અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ઝીયોલાઇટ્સ અને ઝીઓલાઇટ ડેરિવેટિવ્ઝના સંશ્લેષણ માટે વિશ્વસનીય સાબિત થાય છે. Hielscher ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સતત કામગીરીમાં સરળતાથી ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર ચલાવી શકે છે (24/7/365). પ્રમાણભૂત સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ / શિંગડા) સાથે 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સરળતાથી સતત જનરેટ કરી શકાય છે. ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. તેમની મજબુતતા અને ઓછી જાળવણીને લીધે, અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સામાન્ય રીતે હેવી ડ્યુટી એપ્લિકેશન્સ અને માંગવાળા વાતાવરણમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.
સોનોકેમિકલ સિન્થેસિસ, સ્ફટિકીકરણ અને ડિગગ્લોમેરેશન માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ પહેલેથી જ વ્યાપારી ધોરણે વિશ્વભરમાં સ્થાપિત છે. તમારી ઝિઓલાઇટ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની ચર્ચા કરવા માટે હવે અમારો સંપર્ક કરો! અમારા અનુભવી સ્ટાફને સોનોકેમિકલ સિન્થેસિસ પાથવે, અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ અને કિંમતો વિશે વધુ માહિતી શેર કરવામાં આનંદ થશે!
અલ્ટ્રાસોનિક સંશ્લેષણ પદ્ધતિના ફાયદા સાથે, અન્ય ઝિઓલાઇટ સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં તમારું ઝીઓલાઇટ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા, સરળતા અને ઓછી કિંમતમાં શ્રેષ્ઠ બનશે!
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:
| બેચ વોલ્યુમ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500 મિલી | 10 થી 200 એમએલ/મિનિટ | UP100H |
| 10 થી 2000 એમએલ | 20 થી 400 એમએલ/મિનિટ | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/મિનિટ | UIP2000hdT |
| 10 થી 100 લિ | 2 થી 10L/મિનિટ | UIP4000hdT |
| na | 10 થી 100L/મિનિટ | UIP16000 |
| na | મોટા | નું ક્લસ્ટર UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Roy, Priyanka; Das, Nandini (2017): Ultrasonic assisted synthesis of Bikitaite zeolite: A potential material for hydrogen storage application. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 36, 2017, 466-473.
- Sanaa M. Solyman, Noha A.K. Aboul-Gheit, Fathia M. Tawfik, M. Sadek, Hanan A. Ahmed (2013):
Performance of ultrasonic-treated nano-zeolites employed in the preparation of dimethyl ether. Egyptian Journal of Petroleum, Volume 22, Issue 1, 2013. 91-99. - Heidy Ramirez Mendoza, Jeroen Jordens, Mafalda Valdez Lancinha Pereira, Cécile Lutz, Tom Van Gerven (2020): Effects of ultrasonic irradiation on crystallization kinetics, morphological and structural properties of zeolite FAU. Ultrasonics Sonochemistry Volume 64, 2020.
- Askari, S.; Halladj, R. (2012): Ultrasonic pretreatment for hydrothermal synthesis of SAPO-34 nanocrystals. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 19, Issue 3, 2012. 554-559.
જાણવા લાયક હકીકતો
ઝીઓલાઇટ
ઝીઓલાઇટ એ એલ્યુમિનોસિલિકેટનો વર્ગ છે, એટલે કે AlO2 અને SiO2, માઇક્રોપોરસ સોલિડ્સની શ્રેણીમાં જે તરીકે ઓળખાય છે “મોલેક્યુલર ચાળણી". ઝીઓલાઇટ્સમાં મુખ્યત્વે સિલિકા, એલ્યુમિનિયમ, ઓક્સિજન અને ધાતુઓ જેમ કે ટાઇટેનિયમ, ટીન, જસત અને અન્ય ધાતુના અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. મોલેક્યુલર ચાળણી શબ્દનો ઉદ્દભવ મુખ્યત્વે કદ બાકાત પ્રક્રિયાના આધારે પરમાણુઓને પસંદગીયુક્ત રીતે સૉર્ટ કરવા માટે ઝિઓલાઇટ્સની વિશિષ્ટ મિલકતમાંથી ઉદ્ભવે છે. મોલેક્યુલર ચાળણીની પસંદગી તેમના છિદ્રના કદ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. છિદ્રના કદની અવલંબનમાં, મોલેક્યુલર ચાળણીને મેક્રોપોરસ, મેસોપોરસ અને માઇક્રોપોરસ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. ઝીઓલાઇટ્સ તેમના છિદ્રનું કદ હોવાથી માઇક્રોપોરસ પદાર્થોના વર્ગમાં આવે છે <2 nm.
Due to their porous structure, zeolites have the ability accommodate a wide variety of cations, such as Na+, K+, Ca2+, એમજી2+ અને અન્ય. આ સકારાત્મક આયનો ઢીલી રીતે રાખવામાં આવે છે અને સંપર્ક સોલ્યુશનમાં અન્ય લોકો માટે સરળતાથી વિનિમય કરી શકાય છે. કેટલાક વધુ સામાન્ય ખનિજ ઝીઓલાઇટ્સ એનલસીમ, ચાબેઝાઇટ, ક્લિનોપ્ટીલોલાઇટ, હ્યુલાન્ડાઇટ, નેટ્રોલાઇટ, ફિલિપ્સાઇટ અને સ્ટીલબાઇટ છે. ઝીઓલાઇટના ખનિજ સૂત્રનું ઉદાહરણ છે: Na2અલ2સિ3O 10·2H2ઓ, નેટ્રોલાઇટ માટેનું સૂત્ર. આ કેશન વિનિમયિત ઝીયોલાઇટ્સ વિવિધ એસિડિટી ધરાવે છે અને કેટલાક એસિડ કેટાલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
તેમની પસંદગીયુક્તતા અને છિદ્રાળુતા-ઉત્પાદિત ગુણધર્મોને લીધે, ઝિઓલાઇટ્સનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક, સોર્બેન્ટ્સ, આયન એક્સ્ચેન્જર્સ, ગંદાપાણીના ઉપચારના ઉકેલો અથવા એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટ તરીકે થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે ફૌજાસાઇટ ઝીઓલાઇટ (FAU) એ ઝીઓલાઇટ્સનું એક વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે, જે 0.8 nm ના છિદ્રો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા વ્યાસમાં 1.3nm પોલાણવાળા ફ્રેમવર્ક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ફૌજાસાઇટ-ટાઇપ ઝિઓલાઇટ (એફએયુ)નો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ જેમ કે પ્રવાહી ઉત્પ્રેરક ક્રેકીંગ (એફસીસી) માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે અને ગેસ પ્રવાહોમાં અસ્થિર કાર્બનિક સંયોજનો માટે શોષક તરીકે થાય છે.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.

