Synthesis and characterization of Mg-Al-layered double hydroxides intercalated by borate anions
Borat anyonları içeren Mg-Al-tabakalı çift hidroksitlerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 216181
- Danışmanlar: PROF.DR. BİRGÜL KARAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Tabakalı Çift Hidroksitler, Bor, Borat, Tutuklanma, Kalsinasyon, Hidrotalsit, Anyonik Killer, Layered Double Hydroxides, Boron, Borate, Intercalation, Calcination, Hydrotalcite, Anionic Clays
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Anorganik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Doktora tezi olarak hazırlanan bu çalışmada; birlikte çöktürme, iyon-değişimi ve havanda öğütme yöntemleriyle sentezlenen tabakalı çift hidroksitlere (TÇH) borat anyonlarının tutuklanabilirliği incelenmiştir. Elde edilen ürünlerin yapısal özellikleri toz X-ışınları kırınımı, FTIR, 11B MAS NMR, 27Al NMR ve 13C MAS NMR yöntemleri ile; ısısal kararlılıkları TGA/DTA yöntemleri ile ve yüzey özellikleri ise yüzey alan ölçümü, taramalı elektron mikroskop teknikleri ile karakterize edilmiştir. Anyonik killer sınıfına giren bu sentetik TÇH lerin, borik asit ve amonyum tetraborat çözeltilerindeki borlu anyonların tutuklanması için uygun malzemeler olduğu anlaşılmıştır. En iyi kristal yapısına sahip borlu TÇH yapılarının tetraborat çözeltilerinden iyon-değişimi tekniği kullanılarak hazırlanabileceği bulunmuştur. Borik asit çözeltilerindeki borlu anyonların, tabakalar arasındaki boşlukta pH a bağlı olmaksızın poliborat iyonlarına dönüştüğü ilk kez gösterilmiştir. Basit bir mekanokimyasal yöntem olarak ilk kez geliştirilen havanda öğütme yöntemiyle hazırlanan TÇH lerin klasik yöntemler ile hazırlanan TÇH ler ile aynı özellikleri taşıdığı bulunmuştur. Çevre dostu bir yöntem olarak sunulan bu yöntem ile elde edilen TÇH ler, borat anyonlarının tabakalar arasına tutuklanmasında başarıyla kullanılmıştır. Çözücü, ısı ve inert atmosfer gerektirmeyen bu yöntem, gelecekte daha geniş uygulama alanları bulabilecektir. Nitratlı-TÇH lerin, borlu suların arıtılması amacıyla kullanılabilirliği araştırılmıştır. Karbondioksit içermeyen ortamda hazırlanan, yüksek anyon değişim kapasitesine sahip TÇH ler ile %95'den fazla adsorpsiyon değerine ulaşılmıştır. Bor adsorpsiyonu mekanizmasının, yüzey adsorbsiyonu yerine borlu anyonların nitrat iyonları ile yer değiştirerek tabakalar arasında hapsedilmesi şeklinde olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study presented as a PhD thesis, the intercalation of borate anions into layered double hydroxides (LDHs) synthesized by co-precipitation, ion-exchange and manual grinding in a mortar were studied. The structural properties of the products were characterized by PXRD, FTIR, 11B MAS NMR, 27Al NMR and 13C MAS NMR techniques, thermal properties were analyzed by TGA/DTA and surface properties were investigated by BET surface area measurements and SEM images. These synthetic LDHs, that belong to the class of anionic clays, have been demonstrated as suitable host materials for the intercalation of borate anions from boric acid and ammonium tetraborate solutions. Well-crystalline borate-intercalated LDHs were obtained from tetraborate solutions by ion-exchange. The borate ions present in boric acid solutions, were shown to transform pH-independently into polyborate species, in the interlayer space, for the first time. The LDHs prepared by simply grinding the reactants in a mortar, presented as a novel method in this work, were found to possess the same characteristic properties as with the LDHs prepared by classical methods. This environment-friendly method, was successfully applied in the intercalation of borate anions. The method without the needs of a solvent, heat nor inert atmosphere will find potential features for future applications. Nitrate-LDHs were examined for their usage in the treatment of boronated waters. More than 95 % adsorption could be achieved by using a carbonate-free, Mg-Al-NO3-LDH with a high anion exchange capacity. The boron uptake mechanism was shown to proceed via intercalation of borate anions by exchanging with the interlayer nitrate ions rather than surface adsorption.
Benzer Tezler
- Sol-gel synthesis and characterization of Cu and Ni doped Mg-Al layered double hydroxides
Cu ve Ni katkılı Mg-Al katmanlı çift hidroksitlerin sol-jel sentezi ve karakterizasyonu
HAYFAA BADR ABDULLAH AL RASHID
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET MORKAN
- Formik asit dehidrojenasyonu için aminle modifiye edilmiş Ni/Al tabakalı çift hidroksit üzerinde desteklenen paladyum nanokatalizörünün sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of palladium nanocatalyst supported on amine-modified nial layered double hydroxide for formic acid dehydrogenation
NURCAN KIZILBULUT
- Tabakalı çift hidroksitler ile desteklenmiş demir oksit bazlı manyetik nanopartiküller ile sulu çözeltiden fosfor gideriminin incelenmesi
Investigation of phosphorus removal from aqueous solutions by iron oxide-based magnetic nanoparticles supported with layered double hydroxides
MEHMET SÜRMELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN YAZICI
- Kserojel/ tabakalı çift hidroksit kompozitlerin üretimi ve CO2 yakalama performanslarının incelenmesi
Production of xerogel/layered double hydroxide composites and investigation of CO2 capture performance
DİCLE EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜGE SARI YILMAZ
- Demir katkılanmış lityum içerme bileşiklerinin sentezi karakterizasyonu ve doldurulabilir lityum piller
Synthesis and characterization of iron doped lithium insertion compounds and rechargeable lithium batteries
HÜSEYİN GÖKTEPE