Hin zu effizienteren Zeolith-Katalysatoren
Zeolith-Katalysatoren sind poröse, kristalline Materialien mit relativ steifen, negativ geladenen Aluminiumsilikat-Gerüststrukturen. Sie werden in der Petrochemie und in der Erdölraffination sowie bei der Herstellung hochwertiger chemischer Verbindungen eingesetzt. Die negative Ladung, die durch Substitution von Aluminium durch Silizium in dem Rahmen erzeugt wird, kann durch ein Proton ausgeglichen werden, um eine aktive Stelle für die Katalyse zu bilden. Der Wirkungsgrad eines Zeoliths hängt davon ab, wo sich diese aktiven Stellen in dem porösen Netzwerk befinden, und eine Synthesestrategie, um die Verteilung von Aluminium im Rahmen des Zeolith Ferrierits zu lenken, wurde kürzlich entwickelt. Das EU-geförderte Projekt "Crystallography-assisted synthesis of zeolites with tailored acid site distributions" (CRYSTALZEO) hat Kristallographie eingesetzt, um die Position der aktiven Zentren in Ferrierit-Proben, die mit dieser Strategie synthetisiert wurden, zu charakterisieren. Diese Methode basiert auf der rationalen Auswahl organischer Kationen für die Synthese. Diese Pionierarbeit trägt dazu bei, die Zeolith-Synthese zu einem rationelleren Verfahren zu machen, bei dem die Anordnung der aktiven Zentren auf bestimmte katalytische Reaktionen zugeschnitten wird. Als Ergebnis werden die Katalysatoren sehr selektiv sein, wodurch die Menge an Nebenprodukten minimiert und die Deaktivierungsrate gesenkt wird.
Schlüsselbegriffe
Zeolith-Katalysator, atomare Struktur, hochwertige chemische Verbindung, Petrochemie, Kristallografie, Säureverteilung, Zeolithsynthese
