Thermal and structural properties of rare earth exchanged zeolites

Abstract

A series of rare earth zeolites of types X and Y were prepared by cation exchange. Thermal analysis curves (TG/DTA) were employed to estimate the structural changes in the zeolite framework. Analogous investigations were carried out by independent methods such as XRD and IR spectroscopy. The results indicate increased thermal stability on the replacement of sodium by rare earth. Partial replacement of rare earth by ammonium/hydrogen enhances the thermal stability. The type Y zeolites are more stable than those of X type.

Zusammenfassung

Eine Reihe von Ionen der Seltenen Erdmetalle enthaltenden Zeolithen des Typs X und Y wurden durch Ionenaustausch hergestellt. Thermoanalytische Kurven (TG/DTA) wurden zur Beurteilung der strukturellen Veränderungen des Zeolithgitters herangezogen. Analoge Untersuchungen wurden mit unabhängigen Methoden (XRD und IR-Spektroskopie) ausgeführt. Es wurde festgestellt, daß ein Ersatz der Natriumionen durch Ionen der Seltenen Erdmetalle zu einer Erhöhung der thermischen Stabilität führt. Ein teilweiser Ersatz der Seltenen Erdmetallionen durch Ammonium-/Wasserstoffionen erhöht die thermische Stabilität. Zeolithe des Typs Y sind stabiler als die des X-Typs.

Резюме

С помощью катионного обмена был получен ря д цеолитов типа X и У с ред коземельными элементами. Термоана литические кривые (ТГ/ДТА) были использов аны для установления структ урных изменений в реш етке цеолитов. Аналогичны е исследования были проведены такими нез ависимыми методами к ак рентгено-диффракцие й и ИК спектроскопией.

Результаты показали увеличение термоуст ойчивости при замещении натрия на редкоземельный элемент. Частичное за мещение редкоземельного эле мента на аммоний или водород усиливает те рмоустойчивость. Цео литы типа У более устойчивы по ср авнению с X типом.