Đoàn Văn Hồng Thiện * , Phạm Văn Đông Le Van Xeo

* Tác giả liên hệ (dvhthien@ctu.edu.vn)

Abstract

Zeolite 4A, a white powder, was synthesized by the hydrothermal reaction of activated kaolin (metakaolin) derived from commercial kaolin, a low cost mineral, with sodium aluminate. The Southern Vietnam-kaolin was used as an alternative cheap raw material to sodium tripoly phosphate for the synthesis of zeolite 4A used in washing powder production. The process was carried out by hydrothermal treatment of metakaolin with aqueous solution of alkali sodium hydroxide (NaOH). In this study, the influence of the aging time and the amount of zeolite 4A crystal on the yield of the product was investigated. The characteristics and morphology of zeolite 4A crystals were determined using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The particles had a cubic shape with characteristics of standard zeolite 4A
Keywords: Hydrothermal reaction, kaolin, zeolite 4A

Tóm tắt

Zeolite 4A là sản phẩm bột màu trắng, được tổng hợp bằng phản ứng thủy nhiệt kaolin hoạt hóa (metakaolin), sản phẩm chuyển hóa của kaolin thương mại, một loại khoáng có giá rẻ, có bổ sung sodium aluminate. Việc sử dụng kaolin miền Nam Việt Nam như là một nguyên liệu giá rẻ để tổng hợp Zeolite 4A thay thế cho sodium tripoly phosphate trong sản xuất bột giặt được thực hiện bằng cách xử lý thủy nhiệt metakaolin với dung dịch kiềm natri hydroxide (NaOH). Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của thời gian già hóa, lượng mầm zeolite lên hình dạng và hiệu suất sản phẩm đã được nghiên cứu. Hình dạng, kích thước của zeolite 4A được xác định bằng ảnh hiển vi điện tử quét (SEM). Cấu trúc tinh thể zeolite 4A được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD). Kết quả cho thấy chúng có hình khối lập phương với những tính chất đặc trưng của zeolite 4A.
Từ khóa: Phản ứng thủy nhiệt, kaolin, zeolite 4A

Article Details

Tài liệu tham khảo

Alkan, M., Ç. Hopa, Z. Yilmaz and H. Güler, 2005. The effect of alkali concentration and solid/liquid ratio on the hydrothermal synthesis of zeolite NaA from natural kaolinite. Microporous and Mesoporous Materials. 86: 176-184.

Covarrubias, C., R. García, R. Arriagada, J. Yánez, et al., 2006. Cr(III) exchange on zeolites obtained from kaolin and natural mordenite. Microporous and Mesoporous Materials. 88: 220-231.

Chandrasekhar, S., 1996. Influence of metakaolinization temperature on the formation of zeolite 4A from kaolin Clay Minerals. 31: 253-261.

Chandrasekhar, S. and P. N. Pramada, 1999. Investigation on the Synthesis of Zeolite NaX from Kerala Kaolin. Journal of Porous Materials. 6: 283-297.

Chandrasekhar, S., P. Raghavan, G. Sebastian and A. D. Damodaran, 1997. Brightness improvement studies on ‘kaolin based’ zeolite 4A. Applied Clay Science. 12: 221-231.

Chen, F., Y. Li, W. Cai and J. Zhang, 2010. Preparation and sono-Fenton performance of 4A-zeolite supported α-Fe2O3. Journal of Hazardous Materials. 177: 743-749.

Gougazeh, M. and J. C. Buhl, 2014. Synthesis and characterization of zeolite A by hydrothermal transformation of natural Jordanian kaolin. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences. 15: 35-42.

Hà Thị Lan Anh and Tạ Ngọc Đôn, 2012. Tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng vật liệu nano-zeolit nax từ cao lanh ii-tổng hợp và đặc trưng vật liệu nano-zeolit nax từ cao lanh không xử lý axit-ảnh hưởng của phương pháp xử lý nguyên liệu và hàm lượng nước trong gel đến kích thước tinh thể. Tạp chí Hóa học. 49: 49.

Hui, K. S. and C. Y. H. Chao, 2006. Effects of step-change of synthesis temperature on synthesis of zeolite 4A from coal fly ash. Microporous and Mesoporous Materials. 88: 145-151.

Lê Thanh Phước and La Văn Thái, 2012. Tổng hợp zeolite A từ kaolin bằng phương pháp thủy nhiệt. Tạp chí khoa học Công nghệ Trường Đại học Cần Thơ. 23: 135-139.

Ni, X., Z. Zheng, X. Wang, S. Zhang, et al., 2014. Fabrication of hierarchical zeolite 4A microspheres with improved adsorption capacity to bromofluoropropene and their fire suppression performance. Journal of Alloys and Compounds. 592: 135-139.

Ríos, C. A., C. D. Williams and M. A. Fullen, 2009. Nucleation and growth history of zeolite LTA synthesized from kaolinite by two different methods. Applied Clay Science. 42: 446-454.

San Cristóbal, A. G., R. Castelló, M. A. Martín Luengo and C. Vizcayno, 2010. Zeolites prepared from calcined and mechanically modified kaolins: A comparative study. Applied Clay Science. 49: 239-246.

Tsujiguchi, M., T. Kobashi, M. Oki, Y. Utsumi, et al., 2014. Synthesis and characterization of zeolite A from crushed particles of aluminoborosilicate glass used in LCD panels. Journal of Asian Ceramic Societies. 2: 27-32.

Ugal, J. R., K. H. Hassan and I. H. Ali, 2010. Preparation of type 4A zeolite from Iraqi kaolin: Characterization and properties measurements. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences. 9: 2-5.

Wang, J.-Q., Y.-X. Huang, Y. Pan and J.-X. Mi, 2014. Hydrothermal synthesis of high purity zeolite A from natural kaolin without calcination. Microporous and Mesoporous Materials. 199: 50-56.