ساخت زئولیت نانوحفره ای ویژه برای تولید کاتالیست های نفتی

به گزارش میجیک ZMQ-1 یک زئولیت آلومینوسیلیکات جدید با کانال های میکرو و نانومتخلخل به هم پیوسته است که با افزایش پایداری و کارایی کاتالیزوری بر محدودیت های زئولیت های معمولی غلبه می کند.

نتایج این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است. در این مقاله محققان ZMQ-1 را به عنوان اولین زئولیت آلومینوسیلیکات با مزوپورهای 28 حلقه ای 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 می پردازد.

زئولیت ها مواد کریستالی شناخته شده ای برای کاربرد در تبادل یونی جذب مواد و ساخت کاتالیزور هستند. با این حال ساختار میکرو متخلخل استفاده از آن را برای پردازش مولکول های بزرگتر محدود می کند. محققان با ایجاد زئولیت با منافذ بزرگتر از 20 آنگستروم بر این محدودیت غلبه کردند در حالی که زئولیت پایداری و اسیدیته خوبی دارد.

تلاش های قبلی برای ایجاد زئولیت های مزوپور با چالش هایی مانند ناپایداری ساختاری و کاهش اسیدیته مواجه بود که آنها را برای کاربردهای صنعتی نامناسب می کرد. با این حال ZMQ-1 جدید توسعه یافته پتانسیل برای غلبه بر این مشکلات را نشان داده است.

محققان از یک عامل هدایت کننده ساختار آلی مبتنی بر فسفونیوم (OSDA) برای تشکیل چارچوب این ماده نانومتخلخل استفاده کردند. در مقایسه با OSDA سنتی مبتنی بر آمونیوم این OSDA مبتنی بر فسفونیوم دارای بار مثبت قوی تر و پایداری بیشتری است که امکان سنتز ساختارهای مزوپور پایدار را فراهم می کند. تبلور ZMQ-1 از طریق سنتز هیدروترمال با نسبت سیلیکون به آلومینیوم (Si/Al) قابل تنظیم به دست می آید که امکان سفارشی سازی در کاربردهای خاص را فراهم می کند.

پروفسور پنگ لو از موسسه انرژی زیستی و فناوری فرآیندهای زیستی چینگدائو (QIBEBT) آکادمی علوم چین گفت که ZMQ-1 اولین زئولیت آلومینوسیلیکات با یک سیستم کانالی ذاتی مزو میکرو متخلخل است. برخلاف مواد مزوپور که قبلاً گزارش شده اند که اغلب پس از برداشتن قالب آلی فاقد ثبات ساختاری هستند کانال 28 حلقه ای متصل به هم در ZMQ-1 نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در طراحی زئولیت است.

به گفته ستاد نانو این محصول امکان نفوذ مولکول های بزرگ و کوچک را فراهم می کند و بر محدودیت های نفوذ زئولیت های رایج غلبه می کند. در نتیجه ZMQ-1 به ویژه برای پردازش کاتالیزوری روغن های سنگین موثر است. نتایج تحقیقات نشان دهنده عملکرد مثبت این ساختار در فرآوری و پالایش نفت است.

انتهای پیام