سنتز و بهبود خواص ساختاری نانوزیولیت ZSM-5 میکرو و مزوحفره از طریق فرایند سیلیس زدایی/بازنشانی با استفاده از سورفکتانت

برای کاربرد زیولیت ها به عنوان کاتالیزور در فرایندهایی مانند تبدیل متانول به هیدروکربن، عواملی چون مساحت سطح ویژه، اندازه حفرات و طول مسیر نفوذ تعیین کننده هستند. یک اشکال عمده زیولیت ها، غیرفعال شدن سریع آنها در طول فرایندهای مختلف کاتالیستی است. با کاهش اندازه بلور از میکرومتر به نانومتر به دلیل افزایش مساحت سطح ویژه، تعداد جایگاه های فعال و در دسترس زیولیت به طور قابل توجهی افزایش یافته و به خاطر کاهش طول مسیر نفوذ، مشکلات مربوط به تشکیل کک و غیرفعال شدن کاتالیزور کمتر میشود. از طرف دیگر، تشکیل مزوحفره داخل زیولیت برای انتقال مواد بسیار مطلوب است. در این تحقیق، زیولیت والد ZSM-5 به منظور بهبود مورفولوژی و خواص بافتی و تشکیل میکرو/مزوحفره، با استفاده از 1 سدیم هیدروکسید NaOH-ZSM-5 و2 سدیم هیدروکسید به همراه دودسیل تری متیل آمونیوم برمید به عنوان سورفکتانت NaOH-S-ZSM-5 سیلیس زدایی شد. سپس خصوصیات زیولیت والد و زیولیت های اصلاح شده با روش های XRD،BET،FT-IR،FE-SEMوTEM بررسی شدند. مشخص شد مساحت سطح ویژه زیولیت سیلیس زدایی/بازسازی شده با سدیم هیدروکسید به همراه سورفکتانت NaOH-S-ZSM-5 نسبت به زیولیت والد و زیولیت سیلیس زدایی شده با سدیم هیدروکسید تنها NaOH-zsm-5 افزایش قابل توجهی یافت و از 183و1 m 2/g در ZSM-5 به 154و1 m 2/g در NaOH-ZSM-5 و به 283و1 m 2/g در NAOH-S-ZSM-5 رسید. همچنین سایز کریستال از 33 NM در زیولیت والد به 24 nm در زیولیت NAOH-S-ZSM-5 کاهش یافت. بر خلاف روش سیلیس زدایی با قلیا که تعداد زیادی حفره با اندازه های مختلف و غیرگزینشی تشکیل داد، در زیولیتNAOH-S-ZSM-5 ساختار حفره دوگانه تشکیل شد که حفره های بزرگتر با اندازه 9 nm مربوط به سیلی سزدایی در شرایط قلیایی و حفره های کوچکتر با اندازه 6 nm مربط به تشکیل میسل های سورفکتانت طی فرایند سیلی سزدایی/بازنشانی زیولیت است. همچنین میزان بلورینگی زیولیت والد در شرایط استفاده از سورفکتانت به میزان زیادی 75% حفظ شد

کلیدواژه ها:

نانوزیولیت ZSM-5 ، کاتالیزور ، زیولیت مزوحفره ، سیلیس زدایی ، سورفکتانت