Zeolitii ierarhici H-ZSM5 pe bază de caolinită naturală ca catalizator de înaltă performanță pentru metanol
Subiecte
Abstract
Prezenta lucrare introduce o perspectivă bună pentru dezvoltarea catalizatorilor ierarhici cu performanțe catalitice excelente în procesul de conversie a metanolului în hidrocarburi aromatice (MTA). Zeolitii ierarhici H-ZSM5, cu o dimensiune a porilor personalizați și diferite rapoarte Si/Al, au fost sintetizați direct folosind argilă caolin naturală ca resursă de siliciu și aluminiu la un cost redus. Explorarea ulterioară pentru sinteza directă a structurilor ierarhice HZSM-5 a fost conversia asistată cu abur (SAC) cu o sursă de zaharidă economică și accesibilă de sirop de porumb cu conținut ridicat de fructoză (HFCS), ca agent mezopor secundar. Zeoliții fabricați prezintă o cristalinitate bună, nanostructuri 2D și 3D, o suprafață specifică ridicată, dimensiunea porilor adaptată și aciditate reglabilă. În cele din urmă, performanța catalizatorului în conversia metanolului în hidrocarburi aromatice a fost testată într-un reactor cu pat fix. Catalizatorii sintetizați H-ZSM5 au prezentat o conversie superioară a metanolului (peste 100 ore până la 90%) și selectivitate (peste 85%) în conversia metanolului în produse cu hidrocarburi aromatice.
Introducere
În această lucrare, conversia asistată cu abur (SAC) a fost utilizată ca metodă de sinteză ușoară și scalabilă pentru sinteza directă a ierarhiei H-ZSM5 din argilă caolin naturală ca resursă de siliciu și aluminiu la un cost redus. Mai mult, pentru prima dată, siropul de porumb cu conținut ridicat de fructoză a fost folosit ca material verde, abundent și ieftin pentru a introduce porii secundari (agent mezopor) în sistem. Siropul de porumb bogat în fructoză este o soluție apoasă clară de zaharide și poate fi considerat o sursă bună și ieftină de zahăr. În cele din urmă testat a fost performanța H-ZSM5 ca catalizator în procesul metanol-hidrocarbură. Rezultatele catalitice au ilustrat stabilitatea și selectivitatea excepționale față de compușii aromatici.