بهینه سازی شرایط سنتز نانوزئولیت ZSM-۵ بدون قالب با استفاده از طراحی آزمایش

دراین مطالعه، نانوزئولیت­ های ZSM-۵ برای بررسی شرایط بهینه سنتز و شکل ­گیری، در شرایط گوناگون بر پایه طراحی آزمایش فاکتوریل دو سطحی، با روش هیدروترمال تهیه شدند. فرایند سنتز آن­ ها بر پایه یک روش بدون قالب ­ریزی و شرایط گوناگون ساخت از جمله ترکیب مولی ژل سنتزی و زمان واکنش در یک بازه گسترده بررسی شد. سپس این نمونه­ ها برای بررسی چگونگی شکل ­گیری ساختار ZSM-۵ توسط روش پراش پرتو X ارزیابی و نتیجه­ ها برای به­ دست آوردن شرایط بهینه با یکدیگر مقایسه شد. هدف از بهینه نمودن روش، دستیابی به نانوذره­ های زئولیت ZSM-۵ با کوچک­ ترین اندازه ­ها، ریخت شناسی و پایداری مناسب بود. ویژگی­ های نانوذره ­های تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنج فروسرخ تبدیل فوریه و آنالیز وزن سنجی گرمایی تعیین شد. مطابق طراحی آزمایش فاکتوریل دو سطحی، شرایط بهینه برای سنتز نانو زئولیت ZSM-۵ عبارتند از: ,Na۲O/SiO۲=۰.۲۶۰=SiO۲/Al۲O۳،۵۳=H۲O/SiO۲ و زمان پیرسازی=۷۲ ساعت. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که کوچک­ ترین و بهینه ترین اندازه ذره ­های زئولیت ZSM-۵حدود ۴۴ نانومتر است و طیف سنج فروسرخ تبدیل فوریه و نیز آنالیز وزن سنجی گرمایی، سنتز نانوزئولیت ZSM-۵را تایید کرد.

کلیدواژه ها:

نانوزئولیت ، ZSM-۵ ، بهینه سازی ، طراحی آزمایش