Nye spilskiftende zeolitkatalysatorer syntetiseret

Et forskerhold hos POSTECH har afsløret en lovende ny zeolit, forventes at blive et vendepunkt for olieraffinaderi og petrokemisk industri. Denne forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab den 2. juli, 2021.

Holdet af forskere ledet af Suk Bong Hong, en professor i afdelingen for miljøvidenskab og teknik ved POSTECH, syntetiserede to termisk stabile tredimensionelle (3D) store porer (12-ringe) zeolitter - PST-32 (POSTECH No. 32) og PST-2, den hypotetiske SBS/SBT-sammenvækststruktur - ved at bruge syntetiske strategier "multiple uorganisk kation" og "ladningstæthed mismatch", henholdsvis. Forskerholdet identificerede deres strukturer ved at bruge både pulverrøntgendiffraktionsdata på Pohang Accelerator Lab og elektronmikroskopi-analyse målt ved Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragon (INMA). Denne undersøgelse blev forfattet af Dr. Hwajun Lee fra POSTECH og Dr. Jiho Shin fra Petrochemical Catalyst Research Center ved Korea Research Institute of Chemical Technology.

Zeolitter er krystallinske mikroporøse aluminiumsilikater med velkarakteriserede og ensartede porestrukturer, der tilbyder en bred vifte af kommercielle anvendelser inden for katalyse og separation på grund af deres strukturelle og kemiske stabilitet. I særdeleshed, zeolit ​​Y, som har en bur-baseret struktur med store porer (12-ringe), er en uundværlig katalysator i olieraffinering og petrokemiske processer, der producerer adskillige slags kemiske produkter fra råolie. I øjeblikket, omkring 40 % af verdens råolieproduktion omdannes til produkter, der er essentielle for vores daglige liv – som benzin – af zeolit ​​Y-baserede katalysatorer.

De nyudviklede PST-32 og PST-2 ligner strukturelt zeolit ​​Y, men består af superbure i forskellige former og størrelser og har fremragende termisk stabilitet. Det blev også bekræftet, at disse zeolitter udviser højere katalytisk aktivitet end zeolit ​​Y i reaktionen til fremstilling af kemikalierne ethylen og propylen, som er basisråmaterialer opnået ved nedbrydning af diesel, som er ved at miste værdi som brændstofkilde.

"I betragtning af det faktum, at zeolit ​​Y-baserede katalysatorer tegner sig for 10% af det globale katalysatormarked, hvilket er mere end 10 milliarder USD, Videnskaben ser ud til at have betragtet PST-32 og PST-2 som game changers, der kan forstyrre katalysatormarkedet, ud over deres videnskabelige betydning, " bemærkede professor Suk Bong Hong, der ledede undersøgelsen.