THE EFFECT OF VARIOUS ACTIVATION METHODS ON SURFACE PROPERTIES OF SEPIOLITE

ÇEŞİTLİ AKTİVASYON YÖNTEMLERİNİN SEPİYOLİTİN YÜZEY ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Abstract

In this study, it was aimed to improve the surface properties of β-sepiolite used as adsorbent material by grinding and chemical activation methods. In the first stage of the study, sepiolite samples were ground in dry, wet and cryogenic grinding media and different grinding times (1, 5, 10, 15 min). In the second stage of the study, chemical activation of β-sepiolite was carried out at two different acids (H3PO4 (phosphoric acid) and HCl (hydrochloric acid) and three different acid concentrations (0.5M, 1M and 2M). In the thermal activation process, sepiolite samples were activated for 30 min at 100°C after impregnation with H3PO4 (phosphoric acid) and HCl (hydrochloric acid) acid at three different acid concentrations. Surface area, micro and meso pore volumes and mean pore diameters of all obtained powders were determined by BET analysis and chemical content of sepiolite was examined by XRD analysis and Rietveld analysis. According to the comparisons, the highest surface area was obtained (268.20 m2/g) in dry grinding environment and the highest surface area in chemical activation method was obtained (462.60 m2/g) in 1M H3PO4 acid activation. In the thermal activation method the highest surface area (382.82 m2/g) was obtained in 0.5M HCl pretreated sample. Acid activation was found to be more efficient in improving the surface properties of sepiolite.

Özet

Bu çalışmada adsorban malzeme olarak kullanılan β-sepiyolitin öğütme ve kimyasalaktivasyon yöntemleri ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanınbirinci aşamasında sepiyolit numuneleri kuru, yaş ve kriyojenik öğütme ortamlarında vefarklı öğütme sürelerinde (1, 5, 10, 15 dk) öğütülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasındaβ-Sepiyolitin kimyasal aktivasyonu, H3PO4 (fosforik asit) ve HCl (hidroklorik asit) olmaküzere iki farklı asit ve üç farklı asit konsantrasyonunda (0,5M, 1M ve 2M) yapılmıştır. Isılaktivasyon işleminde ise sepiyolit örnekleri H3PO4 (fosforik asit) ve HCl (hidroklorik asit)asit ile üç farklı asit konsantrasyonunda yapılan emdirme işleminden sonra 100°C’ de 30dk aktive edilmiştir. Elde edilen tüm tozların BET analizleri yapılarak yüzey alanları,mikro ve mezo gözenek hacimleri ve ortalama gözenek çapları belirlenmiş ve sepiyolitinkimyasal içeriği XRD analizi ve Rietveld analizi ile incelenmiştir. Yapılankarşılaştırmalara göre öğütme yönteminde en yüksek yüzey alanı (268,20 m2/g) kuruöğütme ortamında, kimyasal aktivasyon yönteminde en yüksek yüzey alanı (462,60m2/g) 1M H3PO4 asit aktivasyonunda elde edilmiştir. Isıl aktivasyon yönteminde ise enyüksek yüzey alanı (382,82 m2/g) 0,5M HCl ön işlemi yapılan numunede elde edilmiştir.Sepiyolitin yüzey özelliklerinin geliştirilmesinde asit aktivasyonunun daha verimliolduğu görülmüştür.