ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ДЕАЛЮМИНИРОВАНИЯ НА СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ В МОРДЕНИТАХ

Нестеренко Н.С., Тимошин С.Е., Иванова И.И.

Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра физической химии

Деалюминирование цеолита типа морденита приводит к значительному облегчению протекания процессов массопереноса в системе микропор и уменьшению плотности кислотных центров. В связи с этим, большинство внедренных промышленных катализаторов процессов скелетной изомеризации н-алканов, алкилирования бензола и конденсированных ароматических углеводородов пропиленом основано именно на деалюминированных морденитах. Настоящая работа посвящена влиянию способа деалюминирования на характер изменений, протекающих в пористой структуре морденита.

Деалюминированию подвергались как узкопористые, так и широкопористые мордениты. Установлено, что свойства катализаторов, полученных в результате деалюминирования, зависят от состава и структуры исходного типа морденита. Более эффективные катализаторы получаются в результате деалюминирования низкокремнистых широкопористых морденитов.

На основе детального физико-химического исследования деалюминированных морденитов методами ПЭМ, СЭМ, низкотемпературной адсорбции азота, спектроскопии ЯМР ¹Н, ²⁷Al, ¹²⁹Хе и ИК-спектроскопии адсорбированных молекул-зондов показано:

·При кислотной обработке исходного морденита удаляются атомы алюминия из восьмичленных колец на границе боковых карманов и главных каналов, в результате чего расширяются входы в боковые карманы, увеличивается доступность кислотных центров.

·Термическая обработка вызывает разрыв связей Si-O-Al и частичное разрушение боковых карманов, а также выход во внутрикристаллическое пространство микрофрагментов структуры, блокирующих поры морденита и затрудняющих диффузию адсорбирующихся молекул и их доступ к кислотным центрам.

Кислотная обработка предварительно прокаленного образца способствует удалению внерешеточных алюмосиликатных частиц и созданию развитой трехмерной пористой системы, обеспечивающей свободный транспорт крупных молекул к кислотным центрам.