Zeolit Aplikasi Penyimpanan Dan Pemisahan Gas; Zeolit DDR dan BIK
Teknologi semakin maju, dunia industri pun semakin berkembang. Begitu juga dengan penggunaan dan pemanfaatan zeolit yang kian meluas. Salah satunya adalah dengan digunakannya zeolit sebagai bahan untuk aplikasi penyimpanan dan pemisahan gas atau dikenal dengan istilah gas storage. Gas storage merupakan penyimpanan gas alam dengan tujuan untuk jangka panjang. Letaknya biasanya ada di dalam tanah sehingga disebut juga dengan istilah underground gas storage.
Mekanisme Pembentukan Zeolit DDR
Zeolit deca-dodecasil 3R (DDR) silika memiliki bukaan pori elips yang ditentukan oleh jendela cincin 8 anggota dengan ukuran efektif 0,36 × 0,44 nm, dan berguna untuk pemisahan gas berukuran lebih kecil. Zeolit DDR disintesis dengan metode sonokimia tanpa aplikasi perlakuan hidrotermal. Ini disiapkan hanya di bawah energi sonikasi pada waktu penuaan yang berbeda mulai dari 2 hingga 5 hari.
Data menunjukkan semua hasil karakterisasi zeolit DDR yang diperoleh dari XRD, IR, dan FESEM. Hasil XRD sampel menjelaskan pola kristal, dan puncak karakteristik dihitung dengan nilai (hkl). Pola XRD yang diperoleh dari sampel paling mirip dengan struktur DDR, dan nilai-d sesuai dengan data literatur yang dilaporkan.
Intensitas dan posisi puncak sangat cocok dengan pola XRD yang dilaporkan yang menjelaskan sifat kristal dari zeolit DDR berukuran nano. Dalam pola XRD penuaan sampel selama 2 dan 3 hari, intensitasnya meningkat secara bertahap, dan ini menegaskan sifat kristal zeolit DDR yang disintesis (sampel penuaan selama 3 hari).
Data kedua menunjukkan hasil IR kristal DDR, dan getaran kuat terlihat pada 1377, 883, 767, 647, dan 437 cm−1. Pita karakteristik pada 437 dan 767 cm-1 ditugaskan untuk tekuk O-T-O (T = Si) dan getaran tetrahedral Si-O, masing-masing. Di sini, yang lebih penting, penampilan puncak pada 647 cm-1 dikaitkan dengan hubungan eksternal cincin ganda. Puncak di sekitar 2915 dan 2860 cm-1 sesuai dengan getaran peregangan 1-adamantanamine. Getaran regangan simetris dari tetrahedron internal ditunjukkan pada 747 cm-1.
Data ketiga menunjukkan gambar FESEM zeolit DDR, dan analisis unsur menunjukkan bahwa rasio atom yang diinginkan dari zeolit DDR diperoleh setelah 5 hari sintesis. Mikrograf FESEM menunjukkan bahwa benih DDR yang disintesis adalah serbuk berukuran nano dengan ukuran 20 nm. Luas permukaan serbuk yang disintesis adalah 212 m2 g-1.
Dalam proses reaksi sonokimia, radikal bebas terbentuk karena evolusi energi yang sangat besar selama runtuhnya gelembung. Ini mengaktifkan spesies reaksi yang membantu dalam nukleasi dan pertumbuhan nanopartikel koloid dari produk reaksi. Dalam proses sintesis konvensional, waktu yang dibutuhkan untuk proses reaksi lengkap lebih banyak yang seringkali beberapa hari. Namun dalam proses sonokimia, dibutuhkan waktu yang lebih sedikit untuk proses reaksi yang sempurna.
Dari hasil XRD, dapat diasumsikan bahwa efek sonikasi mengurangi waktu reaksi dan membentuk kristal zeolit DDR. Waktu reaksi yang dipersingkat dikaitkan dengan suhu yang sangat tinggi pada antarmuka antara gelembung yang runtuh dan larutan curah.
Transpor massa serta reaksi hidrolisis dan kondensasi yang bertanggung jawab untuk pembentukan zeolit dikendalikan dalam keseluruhan proses ini. Untuk detailnya, mekanisme reaksi dan penjelasan yang mendukung hasil ini dibahas secara rinci dalam pekerjaan kami yang dilaporkan.
Untuk mengembangkan membran zeolit terus menerus pada permukaan penyangga, pada awalnya cakupan partikel benih harus tinggi. Umumnya, membran zeolit polikristalin mengandung cacat (pori-pori non-zeolit) yang lebih besar dari pori-pori zeolit. Terbentuknya pori-pori non-zeolitik dihasilkan dari retakan dan cacat pada lapisan membran. Pori-pori non-zeolitik terutama bertanggung jawab untuk mengurangi selektivitas.
Jadi untuk membentuk membran yang lebih baik, awalnya lapisan benih memainkan peran utama, dan kepatuhan dengan lapisan pendukung cukup penting. Kurangnya kepatuhan yang tepat dari kristal benih dengan dukungan dapat memulai pembentukan retakan pada lapisan membran.
Untuk ini, berbagai jenis lapisan pelapis polimer digunakan sebagai penghubung antara antara lapisan benih dan pendukung. Alasan di balik pemilihan lapisan perantara yang berbeda dan mekanisme detail dijelaskan dalam literatur. Dalam kasus sintesis membran zeolit DDR, polimer polydiallyldimethylammonium chloride (PDADMAC) digunakan sebagai penghubung antara.
PDADMAC adalah homopolimer densitas muatan tinggi, dan dapat berinteraksi dengan beberapa bahan padat yang memiliki muatan permukaan negatif. Akibatnya, PDADMAC mengadsorbsi pada penyangga alumina terutama melalui tarikan elektrostatik antara penyangga tanah liat-Al2O3 yang bermuatan negatif dan PDADMAC yang bermuatan positif.
Juga polimer PDADMAC dapat mengikat partikel zeolit DDR bermuatan negatif dengan daya tarik elektrostatik. Sesuai mekanisme pengikatan, diasumsikan bahwa karena interaksi elektrostatik, partikel zeolit DDR bermuatan negatif terbentuk secara homogen dan mudah diendapkan pada permukaan pendukung yang dimodifikasi. Ini dapat memfasilitasi pembentukan membran DDR zeolit yang seragam dan padat pada permukaan pendukung.
Morfologi permukaan dan tampilan penampang membran zeolit DDR yang disintesis ditunjukkan pada data. Dari data, dapat diasumsikan bahwa lapisan membran yang sangat saling terkait kristal terbentuk pada penyangga yang memiliki ketebalan seragam sekitar 20–25 m. Juga, kemurnian fasa zeolit DDR dikonfirmasi dari analisis EDAX, dan ini menunjukkan rasio atom Si dan O adalah 1:2 yang diinginkan untuk pembentukan DDR.
Tampilan pemindaian garis yang sesuai di seluruh lapisan membran dan permukaan penyangga menjelaskan bahwa lapisan membran yang seragam terbentuk hanya pada permukaan penyangga dan tidak ada penetrasi lapisan zeolit ke dalam permukaan penyangga.
Untuk hasil ini, PDADMAC perantara memainkan peran penting. Mengenai perkembangan membran kontinyu terbentuk atau tidak pada tumpuan ditunjukkan dengan hasil FESEM dan XRD. Tetapi kualitas sebenarnya dari membran zeolit hanya dapat dievaluasi oleh sifat permeasi gas dari membran.
Mekanisme Pembentukan Zeolit BIK Dan Zeolit BIK Termodifikasi
Secara historis, karbon aktif dan zeolit telah menjadi bahan mikropori yang paling banyak dipelajari (diameter pori < 2 nm) untuk penyimpanan gas. Zeolit adalah bahan pertama yang dilihat sebagai adsorben untuk teknologi ANG dan adsorpsi metana dalam zeolit terus membantu dalam pemahaman dan desain bahan adsorben.
Zeolit sebagai bahan penyimpanan hidrogen diselidiki secara luas, dan ditemukan bahwa molekul kecil seperti molekul hidrogen dapat dengan mudah diserap ke dalam jaringan zeolit yang fleksibel, dan sifat adsorpsi hidrogen dari berbagai jenis zeolit telah diselidiki.
Ditemukan bahwa jumlah hidrogen yang teradsorpsi pada zeolit dapat dipengaruhi oleh komposisi kerangka, struktur, kation kompensasi muatan, dan sifat asam-basa. Untuk menciptakan situs pengikatan yang kuat untuk H2 dalam pori-pori zeolit, pentingnya keseimbangan muatan tidak dapat dihindari.
Dalam perspektif ini, peran kation logam alkali ringan seperti Li+, Na+, dan Mg2+ ke dalam kerangka berpori zeolit memainkan peran penting dan meningkatkan energi ikat untuk adsorpsi hidrogen. Di antara kation logam alkali (Li+, Na+, Mg2+), ion litium lebih mampu karena berat atomnya yang rendah dan afinitas yang tinggi terhadap hidrogen melalui interaksi dipol yang diinduksi muatan.
Berdasarkan konsep tersebut, nanokristal zeolit Bikitait tersubstitusi Li disintesis pada suhu kamar dalam waktu kristalisasi yang singkat dengan metode sonokimia. Selanjutnya, iradiasi ultrasonik telah digunakan bersama dengan pengobatan hidrotermal untuk sintesis nanokristal zeolit.
Pertama, bubuk yang disintesis dikarakterisasi dengan XRD dan mengkonfirmasi pembentukan bertahap dari bahan yang sangat kristal. Gambar 12 menunjukkan pola XRD zeolit Bikitait yang disintesis secara sonokimia pada waktu sonikasi yang berbeda mulai dari 1,5, 2, dan 3 jam, dan energi sonikasi 150 W ditetapkan untuk sintesis.
Sebelum sonikasi, sol didiamkan selama 72 jam pada suhu kamar. Hasil XRD menunjukkan bahwa setelah 1,5 jam sonikasi, fasa zeolit mulai terbentuk dan tetap sama hingga 3 jam penyinaran. Tapi pertumbuhan lengkap fase Bikitaite nanokristalin diamati setelah pengobatan hidrotermal sol sonicated selama 24 jam pada 100 ° C.
Data dengan jelas menunjukkan bahwa zeolit Bikitait nanokristalin dengan puncak utama (100), (101), (201), dll. telah terbentuk dan semua pola XRD dibandingkan dengan pola XRD zeolit simulasi (file COD-969.003.103) seperti yang dijelaskan pada literatur.
Selanjutnya morfologi serbuk diamati dengan FESEM. Data menggambarkan morfologi dan analisis EDAX yang sesuai dari serbuk yang disintesis hanya dengan metode sonokimia.
Membandingkan mikrograf ini, jelas bahwa pada suhu kamar dengan iradiasi ultrasonik, zeolit Li terbentuk dengan ukuran yang lebih kecil. Tetapi setelah perlakuan hidrotermal lebih lanjut, partikel primer terbentuk, mencerminkan struktur seperti bola wol berpori, yang akhirnya membentuk struktur bunga seperti serpihan.
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.
Tags : Pasir Zeolit
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019