Situs Aktif Dalam Zeolit ​​2D; Situs Aktif Titanium Dan Situs Aktif Timah

Berbagai kondisi reaksi (suhu, tekanan, dan waktu reaksi) dan reaktan yang berbeda dan agen pengarah struktur (digambarkan dengan warna kuning) menyebabkan pembentukan (secara alami atau sintesis) dari 213 jenis struktural zeolit yang berbeda.

Pada sekitar 200 kasus, reaksi tampaknya berlangsung langsung ke struktur zeolit 3D (jalur kiri); dalam sekitar 10 kasus (termasuk beberapa yang diperoleh dengan metode langsung di atas), prekursor zeolit 2D ditemukan terbentuk sebelum kondensasi lapisan individu menjadi zeolit 3D (jalur kanan).

Zeolit ​​​​secara tradisional dipandang sebagai kerangka kontinu yang terikat secara kovalen yang diperluas dalam tiga dimensi. Untuk memperhitungkan intermediet berlapis yang disebutkan di atas LZP, yang mungkin juga memiliki porositas dan struktur yang mirip dengan zeolit, definisi ini dapat diperluas untuk mencakup apa yang disebut "zeolit ​​2D", di mana strukturnya merambat hanya dalam dua dimensi.

LZP 2D ini menghasilkan kerangka zeolit ​​3D standar dengan kondensasi topotaksis yang diinduksi oleh kalsinasi, tetapi mereka juga dapat dimodifikasi menjadi jenis struktur lain, terutama yang diperluas, dengan pembengkakan, pilar, atau stabilisasi.

Munculnya paradigma baru ini terkait dengan sintesis pertama zeolit ​​MWW, khususnya MCM-22, dan banyak LZP telah disintesis dan dijelaskan dalam dekade terakhir. Sintesis zeolit ​​​​dengan struktur baru, khususnya yang memiliki saluran besar di mana molekul yang lebih besar dapat berdifusi ke dalam kristal zeolit ​​​​adalah bidang penelitian yang aktif.

Germanosilikat ITQ-37 merupakan zeolit ​​dengan diameter saluran terbesar (20 .Å) yang telah disintesis sejauh ini. Sintesis zeolit ​​yang mengandung pori mikro dan mesopori juga aktif diteliti. Keuntungan dari zeolit ​​hierarkis adalah bahwa difusi ditingkatkan di mesopori.

Sejumlah strategi yang berbeda telah diusulkan, termasuk perawatan pascasintetis dengan asam atau basa ringan yang mengakibatkan disolusi parsial atom kerangka, pengeboran lubang mekanis, atau berbagai perawatan pascasintetis dari prekursor zeolit ​​berlapis 2D.

Subset dari bidang ini, bahan hierarkis berdasarkan zeolit ​​​​dua dimensi, terutama dibahas dalam ulasan ini. Untuk pembahasan aspek sintesis zeolit ​​dan zeolit ​​hierarkis secara umum, pembaca mengacu pada literatur yang relevan.

Sejarah bahan zeolit ​​berlapis dibahas secara singkat di bagian 2, dan konsep tradisional zeolit ​​3D diperluas di bagian 3 berdasarkan beberapa generalisasi yang baru-baru ini diusulkan. Akhirnya, tantangan dan perspektif yang dihadapi bidang baru yang relatif muda ini dibahas dan bidang-bidang yang berpotensi menarik di masa depan dipertimbangkan.

Situs Aktif Titanium

Sejak pengungkapan titanium silikalit 1 (TS-1) oleh para peneliti Eni pada tahun 1983, zeolit ​​titanosilikat telah menjadi katalis oksidasi selektif yang mapan. Mereka mampu mengaktifkan hidrogen peroksida dengan adanya air.

Dalam zeolit ​​titanosilikat, atom titanium pada dasarnya dapat mengadopsi 3 keadaan yang berbeda. Umumnya, spesies yang diinginkan adalah atom titanium terisolasi (tidak terhubung ke atom titanium lain melalui jembatan oksigen) dengan koordinasi tetrahedral, secara isomorf dimasukkan ke dalam kerangka.

Titanium juga dapat hadir sebagai spesies terisolasi 5- atau 6-terkoordinasi dalam posisi ekstra-kerangka atau dapat membentuk kelompok atom titanium lebih terhubung langsung dengan jembatan oksigen (disebut sebagai anatase atau fase seperti anatase).

Aktivitas katalitik dari atom titanium ekstra-kerangka terisolasi menjadi bahan perdebatan. Sebelumnya, mereka dianggap tidak aktif; baru-baru ini beberapa bukti telah ditemukan membuktikan aktivitas katalitik mereka. Di sisi lain, fase anatase tidak aktif dalam oksidasi selektif tetapi memiliki peran yang tak tergantikan dalam fotokatalisis.

Spesies titanium dapat dibedakan secara kualitatif menggunakan spektroskopi UV/Vis dalam mode pemantulan difus (DR-UV/Vis). Atom titanium yang terkoordinasi secara tetrahedral menunjukkan penyerapan berpusat pada sekitar 205–210 nm (sesuai dengan transfer muatan ligan ke logam dari oksigen ke atom titanium), spesies titanium terkoordinasi 6 menyerap dalam kisaran 260–290 nm dan fase anatase menunjukkan pita yang berpusat pada 330nm.

Faktanya, posisi pita serapan bergeser merah dengan meningkatnya bilangan koordinasi dan perubahan geometri dari tetrahedral ke oktahedral. Penggabungan isomorf dari titanium dibuktikan dengan pita getaran IR pada 960 cm-1. Asal sebenarnya dari pita ini adalah subyek perdebatan tetapi tugas yang paling dapat diandalkan tampaknya adalah mode peregangan antisimetris dari unit TiO4.

Atom titanium terisolasi bertindak sebagai asam Lewis lemah, yang mampu mengkoordinasikan molekul seperti H2O, NH3, H2O2 dan peroksida organik. Secara khusus, dalam kasus peroksida, Ti menarik elektron dari spesies teradsorpsi membuat ikatan O-O lebih rentan terhadap serangan nukleofilik mis. dari alkena, yang kemudian dapat dioksidasi menjadi epoksida yang sesuai.

Sangat penting untuk dicatat bahwa langkah awal, reaksi yang dikatalisis titanosilikat, adalah melemahnya atau bahkan hidrolisis salah satu jembatan Ti-O-Si, membentuk spesies cacat Ti(OSi)3(OH) (yang kemudian dapat untuk memperluas koordinasinya).

Ini adalah bukti untuk aktivitas katalitik spesies titanium terisolasi ekstra-kerangka, yang, kemungkinan besar, melekat pada kerangka oleh 2 atau 3 jembatan oksigen (terutama dalam kasus penggabungan titanium pasca-sintesis). Namun perlu dicatat, bahwa pelindian titanium dari zeolit ​​titanosilikat jarang diamati.

Situs Aktif Timah

Zeolit ​​timah-silikat agak mirip dengan zeolit ​​titanosilikat tetapi kurang mendapat perhatian. Sintesis pertama Sn-zeolit ​​(Beta) bebas aluminium dimulai pada tahun 1999. Namun demikian, mereka adalah katalis padat yang menarik yang menunjukkan aktivitas tinggi dalam oksidasi Baeyer–Villiger,289.290 Reduksi Meervein–Pondorf–Verley atau isomerisasi glukosa. Sifat Sn situs aktif telah diselidiki sebagian besar untuk Sn-beta tetapi tampaknya cocok juga untuk 2D Sn-silikat.

Sama seperti titanium, timah dapat secara isomorfik dimasukkan ke dalam kerangka zeolit ​​​​atau dapat hadir dalam posisi kerangka ekstra atau untuk membentuk fase SnO2 curah. Atom timah yang tergabung secara isomorfik adalah situs aktif yang diinginkan. Spesies timah dapat diamati dan sampai batas tertentu dibedakan menggunakan spektroskopi DR-UV/Vis.

Sama halnya dengan titanium, atom timah (kerangka) 4-terkoordinasi menunjukkan pita serapan yang berpusat pada 205 nm dan sebagian besar SnO2 menyerap pada 280 nm. Berbeda dengan titanium, situs aktif Sn dapat dengan mudah terhidrasi memperpanjang bilangan koordinasinya menjadi 5 atau 6 menghasilkan pergeseran merah pita absorpsi ke resp 220 nm. 255nm.

Hal ini dapat menyebabkan beberapa kebingungan, karena spesies Sn ekstra-kerangka (atau domain SnO2 kecil) juga menyerap dalam rentang panjang gelombang ini (sekitar 240 nm). Pergeseran pita yang menyertai dehidrasi/rehidrasi dapat dengan mudah diamati dan karenanya dapat digunakan untuk membedakan secara kualitatif situs kerangka Sn dari domain SnO2.

Situs kerangka Sn memiliki karakter asam Lewis dan dapat diselidiki dengan probe mis. oleh CD3CN teradsorpsi, yang menunjukkan pita getaran karakteristik pada 2311 cm-1. CD3CN terfisisorbsi diamati pada 2273 cm−1. Boronat et al. dan kemudian secara lebih rinci Harris et al. menunjukkan bahwa sebenarnya, dua pita CD3CN yang berbeda pada situs Sn dapat diamati sekitar 2311 cm−1 yang mencirikan dua jenis yang berbeda dari situs CD3CN.

Salah satunya (2308 cm−1) mencirikan adsorpsi pada situs tertutup (atom Sn terikat oleh empat jembatan oksigen) sedangkan yang lain (2316 cm−1) mencirikan situs terbuka, di mana dua gugus hidroksil (satu pada Sn, satu pada tetangga Si) hadir alih-alih salah satu jembatan oksigen. Situs terakhir dianggap lebih aktif dalam isomerisasi gula. Perhatikan kesamaan dengan pembukaan situs titanium (vide supra).

Namun, di sebagian besar publikasi, kedua band ini tidak dibedakan. Dalam beberapa laporan, pita getaran sekitar 970 cm−1 dilaporkan. Pita serupa diamati untuk titanosilikat (dianggap sebagai bukti penggabungan isomorfik titanium) dan silikat vanadium; namun, untuk silikat timah asalnya, serta apakah itu membuktikan penggabungan Sn, tidak jelas.

Sebuah fitur penting dari Sn-silikat, dan, pada kenyataannya, asal usul aktivitas katalitiknya yang unik, adalah kemampuannya untuk mengikat dan mengaktifkan gugus karbonil. Hal ini dibuktikan misalnya oleh pergeseran pita getaran sikloheksanon (C[ikatan rangkap, panjangnya sebagai m-dash]O) (48 cm−1 untuk Sn-Beta) menuju bilangan gelombang yang lebih rendah.

Situs aktif Sn juga dapat dipelajari menggunakan spektroskopi Sn-MAS-NMR. Fase SnO2 menunjukkan sinyal yang tajam pada 604 ppm. Sebaliknya, situs Sn 4-terkoordinasi diamati pada 420 hingga 450 ppm dalam sampel dehidrasi. Sinyal Sn terkoordinasi 4 menghilang pada hidrasi dan sinyal baru muncul pada kisaran 690 hingga 740 ppm (karakteristik Sn terhidrasi 5- atau 6 terkoordinasi).

Pengamatan ini sesuai dengan DR-UV/ Pengamatan vis (vide supra). Disebutkan di atas bahwa terdapat dua jenis kerangka Sn-situs (terbuka dan tertutup) dan ini telah dibedakan, selain analisis IR CD3CN teradsorpsi, juga dalam spektrum 119Sn-MAS-NMR: situs terbuka 423 ppm; situs tertutup 443 ppm.

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.