تبلیغات
x sense - نانوصفحه‌های كاتالیستی برای صنعت پتروشیمی
نانوصفحه‌های كاتالیستی برای صنعت پتروشیمی


شیمیدانان كره‌ای توانسته‌اندكاتالیست‌های زئولیتی اسیدی را تا حد امكان نازك‌تر كنند.آنها نانوصفحه‌های بسیار نازك زئولیتی ساخته‌اند كه برای كراكینگ هیدروكربن‌ها و دیگر كاربردهای پتروشیمی، كاتالیست‌های موثر و با طول عمر بالا هستند.




تصویر SEM از این نانوصفحه‌های زئولیتی (چپ) و ساختار این نانوصفحه‌ی منفرد زئولیت MFI

ریانگ ریوو در موسسه‌ی علوم و فناوری پیشرفته‌ی كره و یكی از این محققان، توضیح می‌دهد كه زئولیت‌ها از قبل در صنعت پتروشیمی استفاده می‌شوند، اما نازك‌تر كردن این كاتالیست‌ها بدین معنی است كه‌ مولكول‌های واكنش‌دهنده می‌توانند به آسانی در ساختار زئولیت نفوذ كنند و محصولات به سرعت تشكیل شوند. این اصلاح، راندمان این كاتالیست را افزایش می‌دهد و واكنش‌های جانبی نامطلوب را كاهش می‌دهد. این واكنش‌ها كك هیدروكربنی پلیمری‌ای تولید می‌كنند كه خلل و فرج زئولیت را مسدود می‌كند و به تدریج این كاتالیست را غیرفعال می‌كند.

این محققان برای ساخت این نانوصفحه‌های خیلی نازك، از یك ماده‌ی فعال سطحی به‌عنوان قالب برای كنترل رشد ساختار زئولیت استفاده كرده‌اند. این مولكول فعال سطحی یك سر قطبی- با دو گروه آمونیوم چهارگانه كه اطراف آنها بلور زئولیت آلومینوسیلیكات رشد می‌كند- و یك دم طویل هیدروكربنی دارد. این دم طویل مانع از به‌هم‌ چسبیدن نانوصفحه‌ها و تشكیل بلورهای سه بعدی می‌شود. هنگامی كه مواد فعال سطحی حذف می‌شوند، این ورقه‌ها به‌طور تصادفی و با فاصله روی همدیگر انباشته می‌شوند. این فاصله‌ها نفوذ مولكول‌های واكنش‌دهنده به داخل این نانوصفحه‌ها زئولیتی كاتالیستی را تسهیل می‌كنند. این محققان برای تعیین اثر افزایش نفوذ‌پذیری این ساختار زئولیتی، این نانوصفحه‌ها را به‌عنوان كاتالیست در بعضی از واكنش‌ها آزمایش كرده‌اند. این كاتالیست‌های نانوصفحه‌ای در مقایسه با همان وزن از یك كاتالیست زئولیتی استاندارد، در همه‌ی این واكنش‌ها فعالیت بیشتری نشان داده‌اند. علاوه بر این در تبدیل متانول به سوخت هیدروكربنی، این نانوصفحه‌ها طول عمر كاتالیستی بسیار بالاتری داشته‌اند.