مروری بر تأثیر زمان در سنتز کاتالیست نانوساختار SAPO-34 بکار رفته درفرایند تبدیل متانول به الفین ها

زئولیت SAPO-34 در بهبود عملکرد واکنش کاتالیستی تبدیل متانول به الفین ها نقش بسزایی دارد. این زئولیت، به دلیل داشتن ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مطلوب به عنوان کاتالیست این فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه حفره های این کاتالیست موجب می گردند که پس از آبگیری از مولکول های متانول، طول زنجیره هیدروکربنی در حال رشد درون حفره ها محدود شود و در نتیجه الفین های سبک تولید گردند. تأثیر پارامترهای مختلف در حین سنتز، امکان ایجاد تغییر را در خصوصیات این غربال مولکولی فراهم می آورد. بهره گیری از روش هیدروترمال بر مبنای مکانیزم سل- ژل بهترین روش سنتز زئولیت SAPO-34 است. یکی از مراحل سنتز در این روش، مرحله کریستالیزاسیون می باشد که در طول این مرحله توزیع تصادفی ذرات جامد در داخل حلال (تولید ژل)، تشکیل سایت های هسته (هسته زایی ثانویه) و رشد بلورها اتفاق می افتد. کریستالیزاسیون SAPO-34 پیچیده بوده و به نوع واکنش دهنده ها، شیوه اختلاط، دما، pH و زمان وابسته است. در این مقاله، تأثیر پارامتر زمان در مرحله کریستالیزاسیون و سنتز به روش های هیدروترمال، هیدروترمال- اولتراسوند و هیدروترمال دما بالا بررسی شده است. آنالیزهای XRD و SEM جهت تعیین میزان بلورینگی، مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات سنتز شده مورد استفاده قرارگرفته اند. بر اساس نتایج آنالیزها، عملکرد نسبی جامد تابعی از زمان کریستالیزاسیون بوده و با افزایش این زمان، میزان بلورینگی و تعداد کریستال ها به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. همچنین بر اساس نتایج آنالیز SEM، با افزایش زمان کریستالیزاسیون، توزیع یکنواختی از ذرات مشاهده شده است. کریستالیزاسیون کامل در سنتز به روش هیدروترمال در 24 ساعت و در روش هیدروترمال- اولتراسوند در 5/1 ساعت اتفاق افتاده است، این در حالی است که سنتز به روش هیدروترمال دما بالا زمان کریستالیزاسیون را تا 45 دقیقه کاهش داده که نشان دهنده تأثیر مؤثر دمای هیدروترمال بر زمان کریستالیزاسیون است. تأثیر همزمان پارامترهای دما و زمان کریستالیزاسیون SAPO-34 می تواند به عنوان تحقیق، در پژوهش های آینده مورد بررسی قرارگیرد.

کلیدواژه ها:

تبدیل متانول به الفین ها ، هیدروترمال ، زمان کریستالیزاسیون ، SAPO-34