Ο περλίτης, ένα από τα πιο σημαντικά βιομηχανικά πετρώματα της Ελλάδας, με κύριο εξορυκτικό κέντρο τη Μήλο, δύναται, μέσω διαδικασίας χαμηλού κόστους και χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, να μετατραπεί σε υλικό υψηλότερης προστιθέμενης αξίας, κυρίως ζεολιθικό, διευρύνοντας τη δυνατότητα χρήσης του σε πληθώρα εφαρμογών. Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκαν δύο σειρές πειραμάτων υδροθερμικού μετασχηματισμού, θραυσμάτων μεγέθους 1.18-2.5 cm, φυσικού και διογκωμένου περλίτη της περιοχής Τσιγκράδο της νήσου Μήλου. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε αυτόκλειστα δοχεία με υδατικά διαλύματα 3N και 6N NaOH, KOH και μίγματος NaOH:KOH (1:1), σε θερμοκρασίες 100o, 120o και 140o C και χρόνους αντίδρασης 3, 6 και 12 h, με αναλογία στερεού/υγρό 1:5, χωρίς ανάδευση. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιλαμβάνει κλασικές και σύγχρονες μεθόδους ενόργανης ορυκτολογικής ανάλυσης. Τα αρχικά υλικά εξετάστηκαν με οπτικό πολωτικό μικροσκόπιο και SEM, η χημική τους σύσταση προσδιορίσθηκε με ICP και πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις φασματοσκοπίας υπέρυθρου ATR-FTIR και NIR και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού 29Si MAS NMR και 27Al MQMAS NMR. Τα αρχικά υλικά, καθώς και τα προϊόντα των πειραμάτων του υδροθερμικού μετασχηματισμού τους (108), εξετάσθηκαν με XRPD και έγινε ποιοτικός και ημιποσοτικός προσδιορισμός των συνυπαρχόντων σε αυτά φάσεων. Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω αποτελέσματα, για 42 αντιπροσωπευτικά προϊόντα έγινε ημιεπίλυση της κρυσταλλικής δομής των φάσεων τους με XRPD, μελετήθηκαν με περιθλασιμετρία ακτίνων-Χ ακτινοβολίας Synchrotron (SXRPD), ακολούθησε παρατήρηση της μορφολογίας τους και μικροανάλυσή τους με SEM-EDS και πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις φασματοσκοπίας υπέρυθρου ATR-FTIR και NIR και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού 29Si MAS NMR και 27Al MQ-MAS NMR.Στις εξετασθείσες πειραματικές συνθήκες επιτεύχθηκε η σύνθεση πολλών τύπων μικροκρυσταλλικών ζεόλιθων, το τετραεδρικό ικρίωμα των οποίων καταλαμβάνεται από ιόντα Si και Al σε διάφορες αναλογίες και με διάφορους λόγους αλκαλίων. Στα προϊόντα των πειραμάτων με υδατικό διάλυμα NaOH σχηματίσθηκαν κυρίως ζεόλιθοι τύπου P, με KOH κυρίως τύπου W και Ph και με NaOH:KOH κυρίως τύπου W, Ph και πιο περιορισμένα τύπου P. Προσδιορίσθηκαν οι συνθήκες εμφάνισης και εξαφάνισής όλων των τύπων ζεόλιθων που σχηματίσθηκαν, οι συνθήκες στις οποίες παρατηρείται η μέγιστη συμμετοχή κάθε τύπου, καθώς και οι συνθήκες όπου παρατηρείται η μεγαλύτερη συνολικά περιεκτικότητα σε ζεόλιθους.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα θραύσματα του περλίτη που εξετάστηκαν μπορούν να δρουν αποτελεσματικά συγχρόνως ως ξενιστές ζεόλιθων και ως πηγή παροχής των χημικών στοιχείων που απαιτούνται για τη σύνθεσή τους. Ενδείξεις υψηλής ιοντοανταλλακτικής ικανότητας που προκύπτουν από την εξέταση επιλεγμένων δειγμάτων υποδεικνύουν δυνατότητα χρήσης τους σε διάφορες περιβαλλοντικές και χημικές εφαρμογές, διαθέτοντας το συγκριτικό πλεονέκτημα του μέγεθος των κόκκων του ζεολιθοποιημένου υλικού, το οποίο διευκολύνει στη διαχείρισή τους, κατά τη χρήση τους.
Πειραματική μελέτη του υδροθερμικού μετασχηματισμού φυσικών και διογκωμένων περλιτών της νήσου Μήλου σε χαμηλές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας
