HCI, HCOOH ve DFA moleküllerinin çeşitli sepiolit yüzeylerince aktifleştirilmiş adsorpsiyonu / Murat Gökdere; Danışman Beytullah Afşin.
Özet
Saf aktifleştirilmiş ve katyon değiştirilmiş sepiolit numuneleri ile formik asit hidrojen klorür ve difenil amin moleküllerinin reaksiyonu FTIR spektroskopisi kullanılarak incelendi. Değişik şartlar altında saf , aktifleştirilmiş , katyon değiştirilmiş yüzeyler ile etkileştirilen formik asit oda sıcaklığı ile 400 K arasınd orta derecede kararlı yüzey hidroksi-format türleri oluşturmaktadır. Sadece uzun süreli etkileşmeler sonrasında bu türlerin oluşumu için moleküller ara-ürün modeli kabul edilebilir. Daha önceki çalışmalara bnzer biçimde dimerik format şeklide ileri sürülmüştür. Yüksek sıcaklıklarda yüzey formatının ayrıştığı belirlenerek muhtemel ürünler tanımlandı. 298 K'da katyon değiştirilmiş sepiolit üzerinde formik asit format tabakası oluşturarak ayrışmalı olarak adsorbe edilir ve asit ile aktifleştirilmiş sepiolitte moleküller formik asitin hidrojen bağı vasıtası ile sonraki türleri oluşturma ihtimali de yüksektir. Metal ve metal oksit ile sepiolit üzerindeki etkileşim mekanizmaları arasında belirli karşılaştırmalar yapılmıştır. Adsorbe olan DFA türleri zeolitik su ile hidrojen bağı oluşturmaktadırlar. Saf sepiolitte hidrijen bağları aynı zamanda bağlı su ve DFA arasında da oluşmaktadır. DFA sepiolit içerisindeki çok az miktardaki su ile belirli bir ölçüde yer değiştirebilir. Termal işlem esnasında amin türleri protonlanırlar.200°Cde suyun büyük bir kısmı yapıdan ayrılır ve amin Mg ile doğrudan koordine olur. Sepiolitin HCI(g) ile interkalasyonu sonucu yüzeyde öncel,ikle PbO(HCI2) oluşmakta ve 1.5 saatlik reaksiyonun ardından oluşan hidroksiklorür türleri desorpsiyona uğrayarak yapıdan uzaklaşmaktadır. Infrared verileri sepiolit ve kaolin için elde edilen interkalasyon kompleksleri arasında yapı farklılıkları olmadığını ortaya koymuştur. Ayrıca saf sepiolit ve (1/1),(2/1),(31)(4/1) asit/sepiolit oranlarında aktifleştirme işlemine tabi tutulan sepiolit numuneleri susuz ortamda n-bütil amin ile titre edilerek 1g sepiolityüzeyinde bulunan aktif merkezlerin sayısı ve asitlik sabitleri Hammett indikatörleri kullanılarak tesbit edildi. Saf sepiolit için Ho'ın+ 4.8<Ho<-3, aktifleştirilen numuneler için ise +4.8 <Ho < -5.6 aralığında değiştiği görüldü. Asit oranının arttırılması ile yüzeyde bulunan Lewis ve Bronsted asit merkezlerinin sayısında ve asitlik kuvvetlerinde artış gözlendi. Aktifleştirilen numunelerin X-ışınları kırınım spektrumları ve yüzey asitliği tayini ile ilgili sonuçlar kullanılarak bir aktifleştirme mekanizması öne sürüldü.
