Perkembangan Sejarah Zeolit dan Contoh Struktural Pra-1990

 Zeolit yang saat ini kita temui, baik itu zeolit alam, modifikasi maupun zeolit sintesis (molecular sieve), tentu sudah melewati puluhan bahkan ratusan penelitian untuk menemukan lokasi penambangan (zeolit alam), mendapatkan kombinasi mineral sesuai harapan (zeolit modifikasi) dan menciptakan berbagai mineral untuk dibentuk zeolit sintesis. Ini tentu berbeda dengan tahun-tahun sebelumnya.

Zeolit​​Mengkristal Dengan Templat Kation Logam Anorganik

Selain zeolit ​​A dan faujasit X dan Y, banyak jenis zeolit ​​lainnya telah ditemukan menggunakan kation anorganik sebagai agen pengarah struktur, terutama sebelum tahun 1980. Di antaranya, mordenit (1D 12MR dengan saluran samping 8MR) , ferrierite (1D 10MR × 8MR), zeolit ​​L (1D 12MR × 8MR)) dan P (gismondin), chabazite, dan Rho (semua 3D 8MR) adalah contoh penting dan menemukan aplikasi industri.

Zeolit-zeolit ​​ini, dibuat dengan menggunakan kation anorganik, cenderung memiliki kandungan Al yang relatif tinggi, karena ruang porinya mengandung banyak kation yang dapat ditukar. Akibatnya, silika rendah (aluminium maksimum) P menunjukkan sifat penting sebagai penukar ion, seperti halnya zeolit ​​A, dan chabazite banyak digunakan sebagai adsorben dan katalis.

Bentuk kalium chabazite siap dibuat, dan dalam bentuk litium zeolit ​​ini memiliki sifat penting dalam pemisahan oksigen dan nitrogen di udara. Chabazite (tipe topologi CHA) termasuk dalam keluarga besar zeolit ​​sintetis dan alam yang dapat dipertimbangkan sebagai terdiri dari 6MR, ditumpuk dalam urutan periodik sesuai dengan posisinya (A, B atau C) pada (0,0), (⅔,⅓) atau (⅓,⅔) dalam bidang xy dari sel heksagonal.

Dalam chabazite, semua 6MR adalah bagian dari D6R: urutan penumpukannya adalah AABBCC. Semua D6R memiliki orientasi yang sama, dan terhubung ke D6R lain untuk memberikan struktur yang berisi sangkar chabazite.

Setiap sangkar chabazite terhubung ke 6 lainnya melalui jendela 8MR yang memberikan struktur pori kecil tiga dimensi yang sangat berpori. Variasi dalam urutan susun 6MR memberikan struktur dengan sangkar dan saluran dengan ukuran berbeda, tetapi semua dibatasi pada titik terlebarnya oleh 12MR.

Sintesis Zeolit ​​Dengan Template Organik

Ahli menekankan semakin pentingnya penggunaan kation organik untuk mendapatkan tipe struktur baru. Ini disebut sebagai agen pengarah struktur organik (SDA) atau lebih longgar, template organik. 

Mereka dapat menjadi besar, sehingga lebih sedikit yang dapat dimasukkan ke dalam pori-pori zeolit ​​daripada yang terjadi pada kation anorganik. Ini memerlukan kepadatan muatan negatif kerangka yang lebih rendah dan akibatnya kandungan Al yang lebih rendah. Zeolit ​​yang dibentuk oleh SDA organik yang lebih besar memiliki rasio kerangka Si/Al yang tinggi.

Sebelum tahun 1980 sebagian besar zeolit​​baru yang dibuat menggunakan SDA organik termasuk ion alkilamonium yang tersedia secara komersial, seperti spesies tetrametil, tetraetil- dan tetrapropilamonium, atau bahkan diquat linier (kation diquatemary).

Menggunakan TMA+ memberikan SBU seperti sangkar dan, di antara struktur lainnya, memberikan topologi LTA dengan Si/Al>1 (ZK-4) di mana ia membentuk sangkar sodalit, dan struktur saluran 12MR 1D gmelinite dan ZSM-4, masing-masing berisi kandang gmelinite‟ yang dibentuk oleh kation.

Di antara jenis struktur baru yang paling penting yang dibuat dengan ion tetraetilamonium adalah zeolit ​​Beta19 dan ZSM-12. Struktur Beta dibangun dari lapisan dengan simetri tetragonal yang terhubung melalui susun.

Dalam zeolit ​​Beta, offset ini terjadi dengan tingkat ketidakteraturan yang tinggi, tetapi ini tidak menghalangi dua set saluran 12MR lurus tegak lurus yang sejajar dengan lapisan atau saluran 12MR yang saling berhubungan bergelombang tegak lurus terhadap ini.

Kandungan silika yang tinggi dari Beta menghasilkan stabilitas hidrotermal yang tinggi, dan karena konektivitas 3D dan kemudahan sintesisnya, ini adalah salah satu zeolit ​​​​yang paling penting yang digunakan dalam katalisis. ZSM-12 (MTW), struktur 1D 12MR, juga mengkristal dengan adanya TEA+.

Sintesis ZSM-5 menggunakan kation tetrapropilamonium (TPA+) sebagai SDA merupakan kemajuan besar dalam kimia zeolit. Struktur ZSM-5 (LKM) dibangun dari 5-5-1 SBU seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. Ini bergabung untuk membentuk rantai, yang pada gilirannya menghubungkan untuk membentuk lembaran. Struktur ZSM-5 dihasilkan ketika lembaran-lembaran ini dihubungkan melintasi pusat inversi, dengan kation TPA+ di persimpangan saluran.

ZSM-5 memiliki sistem pori yang terdiri dari saluran pori menengah lurus dan bergelombang dengan diameter pori 5-5,5 .20 Kedua set saluran dihubungkan sehingga ruang pori menunjukkan konektivitas 3D. Struktur pori ini, bersama dengan stabilitas tinggi dan kekuatan asam tinggi yang berasal dari rasio Si/Al yang tinggi, menjadikan ZSM-5 sebagai katalis yang sangat aktif dan selektif terhadap bentuk.

Saluran 10MR lurus berjalan sejajar dengan lembaran, dan dihubungkan oleh saluran bergelombang yang terletak pada bidang yang tegak lurus terhadapnya. Meskipun hanya ada dua set saluran, mereka terhubung sehingga setiap bagian dari ruang pori dalam kristal dapat diakses oleh yang lain. Penumpukan lembaran untuk memberikan bidang cermin di antara mereka memberikan struktur yang berbeda, ZSM-11 (MEL), juga dengan sistem saluran 3D 10MR.

Data penelitian menggunakan kation diquaternary yang lebih kompleks [(H3C)3N(CH2)nN(CH3)3]2+ dan menemukan struktur EU-1,21 zeolit ​​1D 10MR silika tinggi di mana saluran memiliki kantung samping‟ bergantian di kedua sisi , dan NU-87,22 dengan sistem pori 2D 10MR.

Jenis Struktur Dari Penggunaan Template Desainer

Pengakuan bahwa kation alkilamonium (termasuk spesies diquaternary) adalah agen pengarah struktur yang sangat baik untuk struktur silika tinggi memicu aktivitas besar pasca 1980 untuk menyiapkan kation organik 'disesuaikan' dan menyelidikinya sebagai SDA.

Ion alkilamonium telah dibuat melalui reaksi sederhana seperti metilasi amina dan reaksi Menschutkin dari haloalkana primer dengan amina tersier melalui sintesis multilangkah spesies polisiklik. Ini telah melibatkan laboratorium industri dan akademik di seluruh dunia, dan khususnya kelompok Davis di Caltech, Corma (Valencia), Patarin (Mulhouse), Hong (Taejon) dan di Mobil, UOP, IFP dan terutama Chevron (Zones).

Dijelaskan bahwa peran SDA organik dalam templating untuk contoh TNU-10, yang merupakan varian silika tinggi dari stilbit yang dibuat oleh kelompok Hong menggunakan bis-N-methylpyrrolidinium butane. Interaksi non-ikatan, komponen dari interaksi menarik antara atom oksigen organik dan kerangka kerja yang tidak memperhitungkan interaksi elektrostatik jarak jauh karena muatan lokal, penting dalam membedakan antara struktur kristalisasi yang berbeda.

Tingkat penemuan struktur baru telah dipertahankan dengan penggunaan template 'perancang' tersebut, bersama dengan perluasan rentang komposisi gel awal untuk memasukkan elemen pembentuk kerangka lainnya, kombinasi SDA organik dan anorganik, dan pengembangan metode throughput tinggi yang memungkinkan penyelidikan yang luas tersebut.

Solusi struktur bahan-bahan ini juga merupakan langkah penting dalam cerita ini, karena zeolit ​​sering dibentuk hanya sebagai serbuk mikrokristalin, sehingga memerlukan keahlian yang tinggi dalam difraksi serbuk dan mikroskop elektron untuk menentukan strukturnya.

Di antara zeolit-zeolit ​​aluminosilikat baru yang penting (atau borosilikat yang sering dapat dimodifikasi untuk menghasilkan aluminosilikat pasca-sintetis) yang telah ditemukan adalah zeolit-zeolit ​​yang memiliki sistem saluran multidimensi dengan saluran berpotongan dengan ukuran berbeda (CIT-1,24 MCM-6825 dan boggsite sintetis) .

Mereka yang memiliki sistem saluran satu dimensi pori ekstra besar (UTD-1,27 SSZ-53 dan SSZ-5928) dan yang berada pada batas kompleksitas struktural sejauh ini diamati; TNU-929 dan IM-5.30 Struktur dengan sistem saluran berpotongan dua atau tiga dimensi dengan diameter bebas yang berbeda telah lama menjadi target karena kemungkinan 'kontrol transpor molekuler' yang didalilkan oleh peneliti di mana reaktan dan produk dalam reaksi katalitik mungkin terpisah. jalur difusi.

Dua contoh struktur tersebut adalah MCM-68 dan boggsite sintetis, yang terakhir baru-baru ini disintesis menggunakan SDA berbasis fosfazen (Gambar 11).26 Dalam dua struktur ini, saluran 12MR berpotongan (dan terhubung) oleh saluran 12MR, menjanjikan selektivitas katalitik baru.

Zeolit ​​dengan pori-pori ekstra besar dicari untuk memperpanjang ukuran molekul yang dapat memperoleh akses ke situs adsorpsi atau katalitik. Dari jumlah tersebut, UTD-1 adalah struktur 14MR pertama (1D, 8,2 pori-pori), baru-baru ini ditambah dengan SSZ-53 dan SSZ-59, keduanya borosilikat dengan saluran 1D 14MR elips ca. 8,5 × 6,3 .

Struktur TNU-9 dan IM-5, dibuat menggunakan SDA bis-N-metilpirolidiniumalkana diquaternary yang serupa, saat ini merupakan struktur zeolit yang paling kompleks secara kristalografi yang diketahui, masing-masing memiliki 24 situs-T yang berbeda secara kristalografi.

Struktur TNU-9 dijelaskan di mana terlihat bahwa bahkan untuk struktur yang kompleks ini, dapat dianggap dibangun dari satu jenis rantai. Tautan ini memberikan satu jenis lembaran, yang dapat bergabung dengan lembaran serupa lainnya hanya dalam satu susunan untuk menghasilkan zeolit 10MR terhubung 3D dengan dua jenis saluran 10MR lurus yang berbeda yang berjalan sejajar dengan lembaran dan satu sama lain.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.