Zeoliter är viktiga i många kemiska synteser och petrokemiska processer. De ekonomiska och miljömässiga kraven motiverar den ihållande utforskningen av zeolitstruktur-prestandaförhållandet och den rationella designen av katalysatorer.

Nyligen avslöjade ett forskarlag under ledning av Prof. Liu Zhongmin från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) den dynamiska utvecklingen av aluminiumkoordinationsmiljöer i mordenit (MOR) zeolit.

Studien publicerades i Angewandte Chemie International Edition den 1 augusti.

Forskarna fann att en enkel behandling med pyridin kunde tvinga tillbaka den oktaedriska koordinationen Al till en tetraedrisk miljö, vilket skulle kunna öka antalet tillgängliga aktiva platser och förbättra diffusionen av dimetyleter, och därmed förbättra (fyra gånger) reaktiviteten hos dimetyleter eterkarbonyleringsreaktion och förlänger livslängden för katalysatorer.

Sedan undersökte de den dynamiska utvecklingen av aluminiumkoordinationsmiljöer i mordenitzeolit ​​tillsammans med behandlingsförhållanden.

De fann att alla Al-arter antog tetraedrisk ramkoordination i NH₄ -MOR-prov. NH₄ -MOR omvandlas till protonform efter kalcinering, vilket leder till bildandet av Brønsted-syraställen (BAS). Under tiden ändrades en del av ramverkets tetraedriska Al geometri till den oktaedriska koordinationen, vilket visades som ramverksassocierat Al, vilket gav Lewis-syraställen (LAS).

Vid pyridinadsorption inträffade olika Al-arter i distinkta 8-ledade ring (MR) och 12-MR topologiska utrymmen komplexa interaktioner med pyridin. I 12-MR-kanalen binds pyridinmolekylen till BAS och bildade BAS-pyridin och förgiftade därigenom syraställena. Dessutom verkade pyridin på den oktaedriska koordinationen Al-arter, vilket orsakade LASs-pyridin-arterna, som omvandlade icke-ramverk Al-arter till tetrakoordination.

De observerade adsorptions- och desorptionsbeteendet hos pyridin på BAS inom 8-MR-kanalen och fann att det inte fanns någon effekt på BAS inom 8-MR-kanaler av pyridin i detta pyridinadsorptionsförhållande. Däremot tvingade adsorberat pyridin den oktaedriska koordinationen Al-species i 8-MR tillbaka in i zeolitramverket, vilket gav fler BAS i 8-MR-kanalen.

Därför var pyridinadsorptionen till hjälp för att erhålla en MOR-katalysator med fler ramverk Al-atomer i 8-MR-kanalen, och syraställena i 12-MR-kanalen deaktiverades, vilket förbättrade dimetyleteromvandlingen och förlängde livslängden för protonisk MOR. zeolit. + Utforska vidare

Direkt omvandling av CH3Cl till ättiksyra genom en karbonyleringsreaktion