Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe werken in zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren op waterstofgerelateerde katalytische reacties?

In zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren zijn zeer actieve en selectieve katalysatoren voor een verscheidenheid aan waterstofgerelateerde katalytische reacties, zoals hydrogenering, dehydrogenering en reforming. De unieke structuur en eigenschappen van zeolieten maken ze tot ideale dragers voor metaalkatalysatoren, omdat ze een groot oppervlak, een goede dispersie van de metaaldeeltjes en vormselectiviteit bieden.

Bij hydrogeneringsreacties kunnen in zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren H2-moleculen activeren en waterstof overbrengen naar onverzadigde substraten. De metaaldeeltjes zijn doorgaans verspreid over het oppervlak van de zeoliet, en de zeolietporiën zorgen voor een besloten omgeving die de interactie tussen het metaal en de reactanten vergemakkelijkt. De vormselectiviteit van de zeolietporiën kan ook de regio- en stereoselectiviteit van de reactie regelen.

Bij dehydrogeneringsreacties kunnen in zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren de verwijdering van waterstof uit verzadigde substraten vergemakkelijken. De metaaldeeltjes worden doorgaans gedragen op een zeoliet met een groot oppervlak, en de zeolietporiën zorgen voor een hoge dichtheid aan actieve plaatsen voor de reactie. De vormselectiviteit van de zeolietporiën kan ook de selectiviteit van de reactie regelen.

Bij reformeringsreacties kunnen in zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren koolwaterstoffen met een laag octaangehalte omzetten in benzine met een hoog octaangehalte. De metaaldeeltjes worden doorgaans gedragen op een zeoliet met een hoge zuurgraad, en de zeolietporiën zorgen voor een hoge dichtheid aan actieve plaatsen voor de reactie. De vormselectiviteit van de zeolietporiën kan ook de selectiviteit van de reactie regelen.

De activiteit en selectiviteit van in zeoliet ingekapselde metaalkatalysatoren voor waterstofgerelateerde katalytische reacties kunnen worden afgestemd door de metaalbelading, het type zeoliet en de reactieomstandigheden te variëren. Deze katalysatoren worden veel gebruikt in een verscheidenheid aan industriële processen, zoals aardolieraffinage, petrochemie en fijnchemicaliën.