ساخت زئولیت نانوحفره ای برای تولید کاتالیست های نفتی
ZMQ-۱ یک زئولیت آلومینوسیلیکات جدید با کانال های میکرو و نانومتخلخل به هم پیوسته است که محدودیت های زئولیت های رایج را با افزایش پایداری و کارایی کاتالیزوری برطرف می کند.
به گزارش خبرنگار علمی دیباروز به نقل از ساینس دیلی نتایج این مطالعه که در نشریه Nature منتشر شده است. در این مقاله محققان ZMQ-۱ را به عنوان اولین زئولیت آلومینوسیلیکات دارای مزوپور های ۲۸ حلقه ای ذاتی به هم پیوسته معرفی کردند. این پروژه به چالش های طولانی مدت در طراحی زئولیت از جمله محدودیت در اندازه منافذ پایداری و کارایی کاتالیزوری پرداخته است.
زئولیت ها مواد کریستالی هستند که به دلیل کاربردهایشان در تبادل یونی جذب مواد و ساخت کاتالیست شهرت دارند. با این حال ساختار میکرو متخلخل آنها استفاده از آنها را در پردازش مولکول های بزرگتر محدود می کند. محققان این محدودیت را با ایجاد یک زئولیت با حفره هایی بزرگ تر از ۲۰ آنگستروم برطرف کردند در حالی که زئولت از ثبات و اسیدیته مناسبی برخوردار است.
تلاش های قبلی برای ایجاد زئولیت های مزو متخلخل با چالش هایی مانند ناپایداری ساختاری و کاهش اسیدیته مواجه بود که آنها را برای کاربرد های صنعتی نامناسب می کرد. با این حال ZMQ-۱ جدید توسعه یافته پتانسیل برای رسیدگی به این مسائل را نشان داده است.
دانشمندان از یک عامل هدایت کننده ساختار آلی مبتنی بر فسفونیوم (OSDA) استفاده کردند که در شکل گیری چارچوب این ماده نانوحفره ای مؤثر بود. در مقایسه با OSDA های سنتی مبتنی بر آمونیوم این OSDA مبتنی بر فسفونیوم دارای بار مثبت قوی تر و پایداری بیشتر است که سنتز ساختار های مزوپور پایدار را ممکن می سازد. تبلور ZMQ-۱ از طریق سنتز هیدروترمال با نسبت های قابل تنظیم سیلیکون به آلومینیوم (Si/Al) به دست آمد که امکان سفارشی سازی در کاربرد های خاص را فراهم می کرد.
پپنگ لو از مؤسسه بیوانرژی و فناوری فرآیند های زیستی چینگدائو (QIBEBT) آکادمی علوم چین گفت: «ZMQ-۱ اولین زئولیت آلومینوسیلیکات با سیستم کانالی ذاتی مزو-میکرو متخلخل است. برخلاف مواد مزوپور گزارش شده قبلی که اغلب پس از حذف قالب های آلی فاقد ثبات ساختاری بودند کانال های ۲۸ حلقه ای به هم پیوسته در ZMQ-۱ پیشرفت قابل توجهی در طراحی زئولیت نشان می دهند.»
این محصول نفوذ مولکول های بزرگ و کوچک را امکان پذیر می کند و محدودیت های نفوذ در زئولیت های رایج را برطرف می کند. در نتیجه ZMQ-۱ به ویژه برای فرآیند های کاتالیزوری نفت سنگین موثر است. نتایج بررسی ها علمکرد مثبت این ساختار در فرآوری و پالایش نفت نشان می دهد.
انتهای پیام/