Çeşitli Katyon Değiştirilmiş ve Sütunlanmış Artvin Bentonitlerinin Karakterizasyonu ve Seçilmiş Bir Organik Reaksiyonda Katalizör Olarak Kullanılmaları

Abstract

In this study, the catalytic activities of raw, some metal cations exchanged (Fe3+ and Cu2+) and Fe- and Alpillared Artvin bentonite samples as a catalyst for acetalization reaction of benzaldehyde with 2, 3-butanediol were investigated. The structural and physicochemical properties of clay samples were examined by using XRay powder diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), Fourier Transform infrared (FTIR) and surface area measurement techniques. The yield of this organic reaction in the presence of Cu-bentonite and Alpillared bentonites were found as very low whereas Fe-bentonite and Fe-pillared bentonite catalysts showed 60 and 63% yield in acetalization under same conditions, respectively. This study showed that modified Artvin bentonite samples which is the one member of Turkey’s important local and natural sources can be used as catalyst in the selected organic reaction and their utilization in industrial process reactions in small scale. Keywords: Artvin Bentonite, Catalysis, Characterization, illared clays,

Bu çalışmada Artvin ham bentonitinin, bazı metal katyonları (Fe3+ ve Cu2+) değiştirilmiş ve Fe- ve Alsütunlanmış türevlerinin benzaldehitin 2,3-bütandiol ile asetalleşme reaksiyonundaki katalitik aktiviteleri araştırıldı. Bu katalizörlerin yapısal ve fizikokimyasal özellikleri X–ışınları toz kırınım (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier transform infrared (FTIR), ve yüzey alanı ölçüm teknikleri yardımıyla aydınlatılmıştır. Cu-bentonit ve Al sütunlu-bentonit katalizörlü reaksiyonlarda verimin çok az olduğu buna karşın Fe-bentonit ve Fe-sütunlu bentonit katalizörlerinin kullanıldığı tepkimelerde ise sırasıyla % 60 ve % 63 verimle asetalleşme reaksiyonu gerçekleştiği tespit edilmiştir. Bu çalışma ülkemizin önemli yerli kaynaklarından birini teşkil eden Artvin bentonitinin modifiye edilmesiyle organik reaksiyonları katalizleyebildiğini ve bu ürünlerin küçük ölçekte ve endüstriyel proseslerdeki reaksiyonlar için kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Anahtar Kelimeler: Artvin Bentonit, Kataliz, Karakterizasyon, Sütunlanmış killer