Current time in Korea 13:24 May 08 (Wed) Year 2024 KCS KCS Publications
KCS Publications
My Journal  Log In  Register
HOME > Search > Browsing(JKCS) > Archives

Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 48, Number 2
JKCSEZ 48(2)
April 20, 2004 

 
Title
Hydrothermal Synthesis and Transition Metal Cations Exchange Characterization of Titanium and [Titanium+Alkali Metals] Substituted-11ÅTobermorites

Hydrothermal Synthesis and Transition Metal Cations Exchange Characterization of Titanium and [Titanium+Alkali Metals] Substituted-11ÅTobermorites
Author
S. A. El-Korashy*

S. A. El-Korashy*
Keywords
11Å토버모라이트, [타이테늄 + 나트륨] (칼륨) 치환 토버모라이트, 합성, 양이온 교환, 중금속 흡수 , 11ÅTobermorite, [Ti+Na] (K)-Substituted Tobermorite, Synthesis, Cation Exchange, Heavy Metals Uptake
Abstract
타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]으로 치환된 11Å의 토버모라이트 고체가 180 ℃의 수열반응 조건하에서 합성되었고, 이 화합물은 Fe2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+과 같은 중금속 양이온에 대해서 양이온 교환 성질을 보였다. 이 고체에 흡착된 중금속 양이온은 Fe2+ > Zn2+ > Cd2+ > Pb2+의 순서로 그 양이 감소하였고, 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트가 최대값을 보였다. 총 양이온 교환능은 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트와 타이테늄으로만 치환된 토버모라이트에 대해서 각각 71에서 89 meq/100 g와 50에서 56 meq/100 g로 측정되었다. 이 결과는 10% [타이테늄 + 칼륨]치환이 비치환 토버모라이이트 보다 2.4배 이상의 양이온 교환능이 있음을 보여준다. 이는 교환체의 활성자리 수의 증가에 의한 것이다. 합성된 토버모라이트의 격자구조로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함은 각각 Ti4+ ⇔ 2Ca2+와 Ti4+ + 2Na+ (K+) ⇔ 3Ca2+의 치환에 의한 것이다. 합성과정 중 고체의 결정 격자로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함에 관한 메커니즘과 이들 고체에 의한 중금속 양이온 흡수가 연구되었다.

Titanium and [titanium+Na(K)] substituted 11Å tobermorites solids synthesized under hydrothermal conditions at 180℃ exhibit cation exchange properties toward heavy transition metal cations, such as Fe2+, Zn2+, Cd2+ and/or Pb2+. The amount of heavy metal cations taken up by these solids was found in the order: Fe2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+, and reached maximum at 10% [Ti+K]-substituted tobermorite. The total cation exchange capacity of the 10% Ti+Na (K) - substituted tobermorites synthesized here range from 71 to 89 meq/100 g, and 50-56 meq/100g for Ti-substituted only. Results indicated that 10% [Ti+K] substitution exhibit cation exchange capacity more 2.4 times than the unsubstituted-tobermorite. This is due to the increase of the number of active sites on the exchangers. The incorporation of Ti and/or [Ti+Na(K)] in the lattice structure of synthesized tobermorites is due to exchange of Ti4+⇔2Ca2+ and/or Ti4++2Na+ (K+)⇔3Ca2+, respectively. The mechanism of Ti and [Ti+Na(K)] incorporations in the crystal lattice of the solids during synthesis and the heavy metal cations uptaken by these solids is studied.

Page
129 - 0
Full Text
PDF