Zeolieten zijn belangrijk in veel chemische synthese en petrochemische processen. De economische en ecologische vereisten motiveren de aanhoudende verkenning van de zeolietstructuur-prestatierelatie en het rationele ontwerp van katalysatoren.

Onlangs onthulde een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Liu Zhongmin van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) de dynamische evolutie van aluminiumcoördinatieomgevingen in mordeniet (MOR) zeoliet.

De studie is gepubliceerd in Angewandte Chemie International Edition op 1 augustus

De onderzoekers ontdekten dat een gemakkelijke behandeling met pyridine de octaëdrische coördinatie Al terug in een tetraëdrische omgeving zou kunnen dwingen, wat het aantal beschikbare actieve plaatsen zou kunnen vergroten en de diffusie van dimethylether zou kunnen verbeteren, waardoor de reactiviteit van de dimethylether (met een factor vier) zou verbeteren. ethercarbonyleringsreactie en verlenging van de levensduur van katalysatoren.

Vervolgens onderzochten ze de dynamische evolutie van aluminiumcoördinatieomgevingen in mordenietzeoliet samen met behandelingsomstandigheden.

Ze ontdekten dat alle Al-soorten tetraëdrische raamwerkcoördinatie in de NH₄ . aannamen -MOR-monster. NH₄ -MOR omgezet in protonvorm na calcineren, wat leidt tot de vorming van Brønsted-zuurplaatsen (BAS's). Ondertussen werd een deel van het tetraëdrische Al van het raamwerk gewijzigd in de octaëdrische coördinatie, wat werd aangetoond als raamwerk-geassocieerd Al, wat Lewis-zuurplaatsen (LAS's) opleverde.

Na pyridine-adsorptie traden verschillende Al-soorten in verschillende topologische ruimten met 8 leden (MR) en 12-MR op, complexe interacties met pyridine. In het 12-MR-kanaal bond het pyridinemolecuul met BAS's, waardoor BAS's-pyridine werd gevormd, waardoor de zure plaatsen werden vergiftigd. Bovendien werkte pyridine in op de octaëdrische coördinatie Al-soorten, waardoor de LASs-pyridine-soort ontstond, die de niet-raamwerk Al-soorten in tetracoördinatie omzet.

Ze observeerden het adsorptie- en desorptiegedrag van pyridine op de BAS's in het 8-MR-kanaal en ontdekten dat er geen effect was op de BAS's in 8-MR-kanalen door pyridine in deze pyridine-adsorptieconditie. Daarentegen dwong geadsorbeerd pyridine de octaëdrische coördinatie Al-soorten in de 8-MR terug in het zeolietraamwerk, waardoor meer BAS's in het 8-MR-kanaal werden verkregen.

Daarom was de pyridine-adsorptie nuttig bij het verkrijgen van een MOR-katalysator met meer geraamte Al-atomen in het 8-MR-kanaal, en de zuurplaatsen in het 12-MR-kanaal werden gedeactiveerd, waardoor de omzetting van dimethylether werd verbeterd en de levensduur van protonische MOR werd verlengd. zeoliet. + Verder verkennen

Directe omzetting van CH3Cl in azijnzuur door een carbonyleringsreactie