Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chuyển đổi giữa các loại zeolit HY sang chất xúc tác HZSM-5 phân cấp thông qua phương pháp ionothermal và hiệu suất xúc tác xuất sắc của nó trong phản ứng methanol thành các hợp chất thơm
Tóm tắt
Hiện tại, việc tổng hợp các loại zeolit có tính chất lý hóa cụ thể theo cách thân thiện với môi trường và an toàn là một thách thức. Trong bài báo này, chúng tôi báo cáo một phương pháp ionothermal mới để chuẩn bị zeolit HZSM-5, nổi bật với sự chuyển đổi trực tiếp giữa các loại zeolit từ HY sang HZSM-5. Các điều kiện tổng hợp phù hợp cho vật liệu HZSM-5 này đã được hoàn thiện. Mặc dù đã thực hiện một loạt các tối ưu hóa, sản phẩm thu được vẫn chứa tạp chất (NH4)3AlF6 nhỏ. Giai đoạn HZSM-5 tinh khiết với độ tinh thể tương đối cao có thể đạt được thông qua việc nung kết và rửa axit liên tiếp đối với mẫu vừa chế tạo. Phân tích SEM–EDS và đo lường hấp phụ nitơ cho thấy mẫu HZSM-5 tinh khiết này có cấu trúc hình học giống quan tài cổ điển với tỷ lệ Si/Al thấp và cấu trúc vi-kẽ hở rõ rệt. Nhờ vào các tính chất lý hóa độc đáo của nó, chất xúc tác HZSM-5 tinh khiết này thể hiện hiệu suất chuyển đổi methanol thành hợp chất thơm vượt trội hơn so với các loại xúc tác HZSM-5 tiên tiến và Metal/ZSM-5 khi được đánh giá trong điều kiện phản ứng tương tự. Có thể kỳ vọng rằng vật liệu HZSM-5 này có thể được ứng dụng trong các phản ứng liên quan công nghiệp khác nhờ vào cấu trúc và tính chất đặc biệt của nó.
Từ khóa
#zeolite #HZSM-5 #ionothermal #chuyển đổi interzeolite #xúc tác #methanol thành hợp chất thơmTài liệu tham khảo
P. del Campo, C. Martinez, A. Corma, Chem. Soc. Rev. 50, 8511–8595 (2021)
M. Dusselier, M.E. Davis, Chem. Rev. 118, 5265–5329 (2018)
E.R. Cooper, C.D. Andrews, P.S. Wheatley, P.B. Webb, P. Wormald, R.E. Morris, Nature 430, 1012–1016 (2004)
Q.S. Huo, R.R. Xu, J. Chem. Soc.-Chem. Commun. (1992). https://doi.org/10.1039/c39920000168
N. Eng-Poh, D. Chateigner, T. Bein, V. Valtchev, S. Mintova, Science 335, 70–73 (2012)
L. Ren, Q. Wu, C. Yang, L. Zhu, C. Li, P. Zhang, H. Zhang, X. Meng, F.-S. Xiao, J. Am. Chem. Soc. 134, 15173–15176 (2012)
R.M. Barrer, J. Chem. Soc. 2, 127–132 (1948)
Lewis GJ, Miller MA, Moscoso JG, Wilson BA, Knight LM, Wilson ST in: Studies in Surface Science and Catalysis, Vol. 154, eds. E. van Steen, I.M. Claeys and L.H. Callanan (Elsevier, 2004).
G. Feng, P. Cheng, W. Yan, M. Boronat, X. Li, J.-H. Su, J. Wang, Y. Li, A. Corma, R. Xu, J. Yu, Science 351, 1188–1191 (2016)
Z.D. Liu, T. Wakihara, K. Oshima, D. Nishioka, Y. Hotta, S.P. Elangovan, Y. Yanaba, T. Yoshikawa, W. Chaikittisilp, T. Matsuo, T. Takewaki, T. Okubo, Angew. Chem.-Int. Ed. 54, 5683–5687 (2015)
P. Chu, F.G. Dwyer, J.C. Vartuli, Crystallization method employing microwave radiation (Mobil Oil Corporation (New York, NY), United States, 1988)
Ö. Andaç, M. Tatlıer, A. Sirkecioğlu, I. Ece, A. Erdem-Şenatalar, Microporous Mesoporous Mater. 79, 225–233 (2005)
W.J. Roth, P. Nachtigall, R.E. Morris, P.S. Wheatley, V.R. Seymour, S.E. Ashbrook, P. Chlubná, L. Grajciar, M. Položij, A. Zukal, O. Shvets, J. Čejka, Nat. Chem. 5, 628–633 (2013)
M. Mazur, P.S. Wheatley, M. Navarro, W.J. Roth, M. Položij, A. Mayoral, P. Eliášová, P. Nachtigall, J. Čejka, R.E. Morris, Nat. Chem. 8, 58–62 (2016)
M.A. Alabdullah, A.R. Gomez, J. Vittenet, A. Bendjeriou-Sedjerari, W. Xu, I.A. Abba, J. Gascon, ACS Catal. 10, 8131–8140 (2020)
S. Goel, S.I. Zones, E. Iglesia, Chem. Mater. 27, 2056–2066 (2015)
W. Qin, R. Jain, F.C. Robles Hernández, J.D. Rimer, Chem. A— Eur. J. 25, 5893–5898 (2019)
M.B. dos Santos, K.C. Vianna, H.O. Pastore, H.M.C. Andrade, A.J.S. Mascarenhas, Microporous Mesoporous Mater. 306, 110413 (2020)
S. Goel, S.I. Zones, E. Iglesia, J. Am. Chem. Soc. 136, 15280–15290 (2014)
R. Xu, W. Zhang, J. Xu, Z. Tian, F. Deng, X. Han, X. Bao, J. Phys. Chem. C 117, 5848–5854 (2013)
Q. Wu, X. Hong, L. Zhu, X. Meng, S. Han, J. Zhang, X. Liu, C. Jin, F.-S. Xiao, Microporous Mesoporous Mater. 286, 163–168 (2019)
X. Xiong, D. Yuan, Q. Wu, F. Chen, X. Meng, R. Lv, D. Dai, S. Maurer, R. McGuire, M. Feyen, U. Mueller, W. Zhang, T. Yokoi, X. Bao, H. Gies, B. Marler, D.E. De Vos, U. Kolb, A. Moini, F.-S. Xiao, J. Mater. Chem. A. 5, 9076–9080 (2017)
S. Miyagawa, K. Miyake, Y. Hirota, N. Nishiyama, M. Miyamoto, Y. Oumi, S. Tanaka, Microporous Mesoporous Mater. 278, 219–224 (2019)
H. Xu, J. Zhu, J. Qiao, X. Yu, N.-B. Sun, C. Bian, J. Li, L. Zhu, Microporous Mesoporous Mater. 312, 110736 (2021)
C. Lee, S. Lee, W. Kim, R. Ryoo, Catal. Today 303, 143–149 (2018)
X. Niu, J. Gao, Q. Miao, M. Dong, G. Wang, W. Fan, Z. Qin, J. Wang, Microporous Mesoporous Mater. 197, 252–261 (2014)
T. Fu, J. Shao, Z. Li, Appl. Catal. B: Environ. 291, 1298 (2021)
N. Wang, J. Li, W. Sun, Y. Hou, L. Zhang, X. Hu, Y. Yang, X. Chen, C. Chen, B. Chen, W. Qian, Angew. Chem. Int. Ed. (2022). https://doi.org/10.1002/anie.202114786
T. Sano, M. Itakura, M. Sadakane, J. Jpn. Petrol. Inst. 56, 183–197 (2013)
R. Xu, W. Pang, J. Yu, Q. Huo, J. Chen, Chemistry of zeolites and related porous materials (Wiley, Chichester, 2007)
J. Devos, M.A. Shah, M. Dusselier, RSC Adv. 11, 26188–26210 (2021)
P. Zhang, S. Li, P. Guo, X. Zhao, Langmuir 36, 6160–6168 (2020)
P.T. Ngo, P.N.X. Vo, L.P. Trinh-Le, D.T. Pham, P.D. Phan, C.V. Cao, T.V. Tran, T.N. Luong, Q.L.M. Ha, N. Le-Phuc, Microporous Mesoporous Mater. 315, 110928 (2021)
Z. Han, F. Zhang, X. Zhao, Microporous Mesoporous Mater. 290, 109679 (2019)
Yu J, in: Studies in Surface Science and Catalysis, Vol. 168, eds. J. Čejka, H. van Bekkum, A. Corma and F. Schüth (Elsevier, 2007).
B. Bauer, H. Strathmann, F. Effenberger, Desalination 79, 125–144 (1990)
L. Xu, Y. Yuan, Q. Han, L. Dong, L. Chen, X. Zhang, L. Xu, Catal. Sci. Technol. 10, 7904–7913 (2020)
D.V. Bruter, V.S. Pavlov, I.I. Ivanova, Pet. Chem. 61, 251–275 (2021)
Y. Jin, Q. Sun, G. Qi, C. Yang, J. Xu, F. Chen, X. Meng, F. Deng, F.S. Xiao, Angew. Chem. 52, 9172–9175 (2013)
M. Choi, R. Srivastava, R. Ryoo, Chem. Commun. (2006). https://doi.org/10.1039/b612265e
L.-H. Chen, X.-Y. Li, G. Tian, Y. Li, J.C. Rooke, G.-S. Zhu, S.-L. Qiu, X.-Y. Yang, B.-L. Su, Angew. Chem. Int. Ed. 50, 11156–11161 (2011)
Y. Ni, A. Sun, X. Wu, G. Hai, J. Hu, T. Li, G. Li, Microporous Mesoporous Mater. 143, 435–442 (2011)
Y. Jia, J. Wang, K. Zhang, W. Feng, S. Liu, C. Ding, P. Liu, Microporous Mesoporous Mater. 247, 103–115 (2017)
Y. Jia, J. Wang, K. Zhang, G. Chen, Y. Yang, S. Liu, C. Ding, Y. Meng, P. Liu, Powder Technol. 328, 415–429 (2018)
Y. Jia, J. Wang, K. Zhang, S. Liu, G. Chen, Y. Yang, C. Ding, P. Liu, Catal. Sci. Technol. 7, 1776–1791 (2017)
A.A. Rownaghi, J. Hedlund, Ind. Eng. Chem. Res. 50, 11872–11878 (2011)
D.T. Bregante, D.S. Potts, O. Kwon, E.Z. Ayla, J.Z. Tan, D.W. Flaherty, Chem. Mater. 32, 7425–7437 (2020)
I.C. Medeiros-Costa, E. Dib, N. Nesterenko, J.-P. Dath, J.-P. Gilson, S. Mintova, Chem. Soc. Rev. 50, 11156–11179 (2021)
T. Yokoi, H. Mochizuki, S. Namba, J.N. Kondo, T. Tatsumi, J. Phys. Chem. C 119, 15303–15315 (2015)
M. Yabushita, R. Osuga, A. Muramatsu, CrystEngComm 23, 6226–6233 (2021)