Selektive Isomerisierung kettenförmiger Kohlenwasserstoffe an der äußeren Oberfläche von Zeolithkristallen
✍ Scribed by Prof. Dr. Johan A. Martens; Drs. Wim Souverijns; Dr. Ir. Wim Verrelst; Dr. Ir. Rudy Parton; Prof. Dr. Gilbert F. Froment; Prof. Dr. Ir. Pierre A. Jacobs
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1995
- Tongue
- English
- Weight
- 355 KB
- Volume
- 107
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
Ndch vorherrschender Meinung mdchen nur die im Inneren der Mikroporen von Zeolithen befindlichen katalytisch aktiven Zentren den Erfolg dieser Katalysatoren bei vielen petrochemischen Prozessen -41. Die aktiven Zentren, die an Poreneingangen oder an Defektstellen der auberen Oberflache von Zeolithkristallen lokalisiert sind, konnen zwar nicht ausschlieljlich fur dennoch auftretende Selektivitatsverluste verantwortlich gemacht werden, trotzdem konnen sie einen wesentlichen, katalytisch anderen EinfluB au~iiben[~l. Dennoch wird immer noch daruber debattiert, ob die aktiven Zentren an der PuBeren Kristalloberflache berucksichtigt werden mussen[6-81. Die Produktverteilungen der Gerustisomere, die bei der Isomerisierung langkettiger n-Alkane und Alkylcycloalkane am Zeolith-ZSM-22 erhalten wurden, konnen aber nur erklart werden, wenn man von selektiven Katalyseprozessen am Porenmund ausgeht. Benachbart angeordnete Porenoffnungen dienen als Template fur mogliche Verzweigungsstellen, und die Abstande der Offnungen auf der Kristalloberflache legen die Positionen dieser Verzweigungen am Kohlenwasserstoffgeriist fest. Setzt man sperrige Substrate in die Reaktion ein, kann der katalytische Prozelj nur an den Porenoffnungen stattfinden, weil die Edukte kaum in die Zeolithporen eindringen konnen und die gegenlaufige Diffusion von Edukten und Produkten innerhalb des Zeoliths im Vergleich zur chemischen Reaktion langsam ist. Dies ist besonders fur Zeolithe rnit zylindrischen Poren typisch, bei denen die Porenoffnungen den Durchmessern der Substrate gleichenL'1. Um katalytische Prozesse an der auBeren Zeolithoberflache zu untersuchen, wurden langkettige n-Alkane an ZSM-22 umgesetzt. ZSM-22 hat parallele, gleichmaoig zylindrische Poren mit den kleinsten Porenoffnungen (0.55 x 0.45 nm), die man bei Zeolithen rnit dieser Art von Porensystem kennt["I. Da die Poren in [001]-Richtung durch den Kristall verlaufen, liegen die Poreneingange in der [001]-Ebene der Kristalloberflache. ZSM-22 wurde nach Lit."'] synthetisiert und zum Entfernen von organischen Verbindungen calciniert. AnschlieIJend fuhrte man einen Ionenaustausch mit Ammonium-Ionen (zehnfacher Uber-schuB bezogen auf die Ionenaustauschkapazitat) und schlieBlich eine Impragnierung in waBriger Losung rnit [Pt(NH3)J2 +-Ionen durch. Die nachfolgende Calcinierung und Reduktion in einer Wasserstoffatmosphare bei 673 K lieferte den Katalysator mit 0.5 Gew.-% fein verteiltem Platinmetall. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten Bundel von Kristallnadeln der GroBe 1-2 x 0.1 -0.5 pm. Als groBporiger Vergleichskatalysator wurde ultrastabiler(US)-Y-Zeolith herangezogen (Si/Al-Verhaltnis 4.0, Herstellung aus NaY durch Ionenaustausch mit [