view in publisher's site

Finding the active species: The conversion of methanol to aromatics over Zn-ZSM-5/alumina shaped catalysts

Highlights•A shaped Zn-ZSM-5/alumina catalyst displays improved performance in the conversion of methanol to aromatics.•The MTA mechanism is shifted from paraffin to hydrogen formation upon Zn incorporation.•By X-ray absorption spectroscopy, it is possible to distinguish between Zn in the zeolite and Zn in the alumina binder.•Calcination causes migration of Zn from the alumina binder to the exchange positions in the zeolite.•At high Zn loadings, ZnAl2O4 species are detected by X-ray absorption spectroscopy.AbstractThe Zn-loaded zeolite ZSM-5 is an active and promising catalyst for the conversion of methanol to aromatics with high yield. In this work, we have investigated the catalytic performance of shaped Zn-ZSM-5/alumina catalysts in this reaction at industrially relevant pressures. This has been combined with extensive characterization to identify the active Zn species. It is clear that the introduction of Zn leads to an improved catalyst lifetime when the reaction is carried out at elevated pressure. A clear shift from reaction pathways leading to alkane formation to pathways leading to molecular hydrogen formation during the production of aromatics is observed. For industrial catalysts, Zn incorporation is conveniently carried out by impregnation after shaping. A significant migration of Zn into the zeolite ion exchange positions is observed upon calcination of impregnated catalysts, and it is these species that are active for the reaction. At high Zn loadings, ZnAl2O4 species observable by X-ray absorption spectroscopy, but not detectable by diffraction, are formed in the alumina binder.Graphical abstractDownload : Download high-res image (104KB)Download : Download full-size image

پیدا کردن گونه‌های فعال: تبدیل متانول به آروماتیک‌های روی کاتالیزور Zn - ZSM - ۵ / آلومینا

نکات برجسته: کاتالیزور Zn - ZSM - ۵ / آلومینا شکل، عملکرد بهبود یافته در تبدیل متانول به آروماتیک را نشان می‌دهد. مکانیسم MTA از پارافین به تشکیل هیدروژن براساس ترکیب Zn منتقل می‌شود. با طیف‌سنجی جذب اشعه ایکس، می توان بین Zn در زئولیت و Zn در بست آلومینا تمایز قائل شد. * کلسیناسیون باعث مهاجرت Zn از بست آلومینا به موقعیت‌های تبادل در زئولیت می‌شود. در بارگذاری‌های بالای Zn، گونه‌های Zn توسط طیف جذبی اشعه X شناسایی می‌شوند. زئولیت بارگذاری شده با Zn ZSM - ۵ یک کاتالیزور فعال و امیدبخش برای تبدیل متانول به آروماتیک‌های با بازده بالا است. در این کار، ما عملکرد کاتالیتیک کاتالیزگرهای Zn - ZSM - ۵ / آلومینا را در این واکنش در فشارهای صنعتی مربوطه بررسی کرده‌ایم. این امر با ویژگی‌های گسترده برای شناسایی گونه‌های فعال Zn ترکیب شده‌است. واضح است که معرفی Zn منجر به بهبود طول عمر کاتالیزور می‌شود وقتی که واکنش در فشار بالا انجام می‌شود. تغییر واضحی از مسیرهای واکنشی که منجر به تشکیل آلکان به مسیرهایی که منجر به تشکیل هیدروژن مولکولی در طول تولید آروماتیک‌ها می‌شود، مشاهده می‌شود. برای کاتالیست های صنعتی، ادغام Zn به راحتی توسط اشباع پس از شکل‌دهی انجام می‌شود. مهاجرت قابل‌توجه Zn به موقعیت‌های تبادل یون زئولیت پس از کلسیناسیون کاتالیست های اشباع‌شده مشاهده می‌شود، و این گونه‌ها هستند که برای واکنش فعال هستند. در بارگیری‌های بالای Zn، گونه‌های Zn که به وسیله طیف‌سنجی جذبی اشعه X قابل‌مشاهده هستند اما به وسیله پراش قابل‌تشخیص نیستند، در پیوند آلومینا تشکیل می‌شوند. چکیده: دانلود تصویر: دانلود تصویر با کیفیت بالا (۱۰۴ KB)دانلود: دانلود تصویر با اندازه کامل
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Catalysis
  • ترجمه مقاله Catalysis
  • مقاله کاتالیز
  • ترجمه مقاله کاتالیز
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.