Hydrothermal synthesis of framed titanosilicates with a structure of ivanyukite mineral

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The phase formation in the Na2O-TiO2-SiO2-H2SO4-H2O system during hydrothermal has been studied. The obtained data were used for the producing of a new type of sorbents with a frame structure similar to the mineral ivanyukite. Excess amounts of silicon and sodium in relation to titanium (III) and titanium (IV) as well as pH up to 12 provide “supersaturating” of the salt mass and affect the rate of precipitation, phase composition, structure and surface properties. The framework arrangement of SiO4 tetrahedron and TiO6 octahedron create channels where Na+ and water molecules are located. The structure of ivanyukite along with mesoporosity provides its high ion-exchange properties.

About the authors

L. G. Gerasimova

Tananaev Institute of Chemistry, Subdivision of the Federal Research Centre Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gerasimova@chemy.kolasc.net.ru
Russian Federation, 26а, Academgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209

A. I. Nikolaev

Tananaev Institute of Chemistry, Subdivision of the Federal Research Centre Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: gerasimova@chemy.kolasc.net.ru

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, 26а, Academgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209

E. S. Shchukina

Tananaev Institute of Chemistry, Subdivision of the Federal Research Centre Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: gerasimova@chemy.kolasc.net.ru
Russian Federation, 26а, Academgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209

M. V. Maslova

Tananaev Institute of Chemistry, Subdivision of the Federal Research Centre Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: gerasimova@chemy.kolasc.net.ru
Russian Federation, 26а, Academgorodok, Apatity, Murmansk region, 184209

References

  1. Пат. 3329481 США, МПК B01J29/89, C01B39/08. Сrystalline Titano-Silicate Zeolites / Dean A. Y., Yorba L.; Union Oil Company of California. № 318829; заявл. 18.10.63; опубл. 04.07.67.
  2. Пат. 4853202 США, МПК4 С10B33/24. Large-Pored Crystalline Titanium Molecular Sieve Zeolites / Kuznicki S. M.; Engelhard Corp. № 94237; заявл. 08.09.87; опубл. 01.08.89.
  3. Wang X., Jacobson A. J. Crystal Structure of the Microporous Titanosilicate ETS 10 Refined from Single Crystal X ray Diffraction Date // Chem. Commun. 1999. Iss. 11. Р. 973-974.
  4. Герасимова Л.Г., Николаев А. И., Щукина Е. С., Маслова М. В., Селиванова Е. А. Каркасные титаносиликаты, синтез и сорбционные свойства // Перспективные материалы. 2014. № 3. С. 21-27.
  5. Ji Z., Yilmaz B., Warzywoda J., Jr A. S. Hydrothermal Synthesis of Titanosilicate ETS 10 Using Ti(SO4)2 // Micropor. Mesopor. Mat. 2005. V. 81. Iss. 1-3. Р. 1-10.
  6. Перовский И.А., Бурцев И. Н. Гидротермический синтез ситинакита на основе лейкоксена Ярегского месторождения // Вестн. ИГ Коми НЦ РАН. Сыктывкар. 2013. № 3. С. 16-19.
  7. Спиридонова Д.В., Кривовичев С. В., Яковенчук В. Н., Пахомовский Я. А. Кристаллические структуры Rb- и Sr-замещенных форм иванюкита-Na-T // ЗРМО. 2010. № 5. С. 79-88.
  8. Герасимова Л.Г., Маслова М. В., Щукина Е. С. Технология сфенового концентрата с получением титановых солей // Хим. технология. 2008. № 6. С. 241-244.
  9. Лазарева И.В., Герасимова Л. Г., Маслова М. В., Охрименко Р. Ф. Взаимодействие сфена с раствором серной кислоты // ЖПХ. 2006. Т. 79. № 1. С. 18-21.
  10. Gerasimova L.G., Nikolaev A. I., Maslova M. V., Shchukina E. S. Synthesis of a Titanium (IV)-Based Sorbent and Potentialities of its Usage for Extracting Cations of Non-Ferrous Metals // Non-ferrous Metals. 2017. № 2. Р. 32-36.
  11. Ivanovici S., Kickelbick G. Synthesis of Hybrid Polysiloxane-MO2 (M = Si, Ti, Zr) Nanoparticles through a Sol-Gel Route // J. Sol-Gel Sci. and Technol. 2008. V. 46. Iss. 3. Р. 273-280.
  12. Pavel С.C., Vuono D., Catanzaro L., et al. Synthesis and Characterization of the Microporous Titanosilicates ETS 4 and ETS 10 // Micropor. Mesopor. Mat. 2002. V. 56. Iss. 2. P. 227-239.
  13. Yakovenchuk V.N., Nikolaev A. P., Selivanova E. A., et al. Ivanyukite-Na-T, Ivanyukite-Na-Ca, Ivanyukite-K, and Ivanyukite-Cu: New Microporous Titanosilicates from the Khibiny Massif (Kola Peninsula, Russia) and Crystal Structure of Ivanyukite-Na-T // Amer. Mineral. 2009. V. 94. P. 1450-1458.
  14. Маслова М.В., Герасимова Л. Г., Князева А. И. Синтез сорбента на основе гидратированного гидроксооксотитана // Журн. неорг. химии. 2015. T. 60. № 4. C. 1-7.
  15. Пат. 2567314 РФ, МПК C01G 23/00, C01B33/20 (2006.01). Способ получения кристаллического титаносиликата / Калашникова Г. О., Николаев А. И., Герасимова Л. Г. и др.; Федер. гос. бюджетное учреждение науки Ин-т химии и технологии редких элементов и минер. сырья им. И. В. Тананаева Кольского науч. центра РАН, Федер. гос. бюджетное учреждение науки Кол. науч. центр РАН. № 2014114241/05; заявл. 10.04.14; Опубл. 10.11.201. Бюл. № 31.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences