The investigation of the properties of hierarchical zeolites

Zeolity dzięki temu, że zawierają kwasowe centra aktywne, są stosowane jako katalizatory w jednych z najważniejszych procesów przemysłowych, takich jak produkcja wysokooktanowych benzyn czy też oleju napędowego na drodze krakingu, reformingu, odparafinowania itp. Ze względu na występujące w zeolitach ograniczenia dyfuzyjne podejmuje się próby modyfikacji tych materiałów w celu wytworzenia hierarchicznego systemu porów, który ułatwia transport reagentów w katalizatorze.Przedmiotem niniejszej pracy był dealuminowany zeolit Y o module krzemowym Si/Al = 31, który następnie desilikowano. Badano wpływ składu mieszaniny desilikującej, wariantów procedury desilikacji oraz posyntezowego traktowania, w tym kalcynacji, na tenże zeolit. Charakterystykę fizyko-chemiczną otrzymanych na drodze desilikacji próbek przeprowadzono przy użyciu następujących technik: dyfrakcji promieni rentgenowskich (XRD), badań BET oraz badań katalitycznych w procesie izomeryzacji α-pinenu. Wykazano zmiany w krystaliczności poszczególnych preparatów, zwiększenie objętości mezoporów w porównaniu z zeolitem wyjściowym oraz znaczną poprawę konwersji w testowej reakcji izomeryzacji α-pinenu.Zeolites contain acidic active centers, therefore can be used as catalysts in some of the most important industrial processes, such as the production of high octane gasoline or diesel by cracking, reforming, dewaxing, etc. Due to the presence of the diffusion limitations in zeolites, an attempt was made to modify these materials in order to produce a hierarchical pore system that facilitates the transport of reagents in the catalyst.The subject of this work was a dealuminated zeolite Y with Si/Al = 31, which was then desilicated. The effects of the composition of the desilicating mixture, variations of the desilication procedure and the impact of the post-synthetic treatment, including calcination, on the zeolite were studied. Physico-chemical characterisation of desilicated samples was carried out using the following techniques: X-ray diffraction (XRD), BET and catalytic studies of α-pinene isomerization. Changes in the crystallinity, an increase of mesopore volume of desilicated samples in comparison to the parent zeolite, as well as a significant conversion improvements in the α-pinene isomerization test were demonstrated