Studium kyselosti zeolitických materiálů

Ing. Jan Vaculík

Diplomová práce

Study of zeolite acidity

Anotace:

Cílem této diplomové práce bylo získat informace o síle kyselých Br\o{}nstedovských center v sérii zeolitických materiálů MWW topologie. Za účelem vytvoření referentních dat byly studovány běžné průmyslově využívané a velmi detailně popsané zeolity typu MFI, FER a FAU, dále pak byla studována skupina zeolitických materiálů MWW topologie lišící se uspořadáním vrstevnatého prekurzoru, které jsou považovány za další slibné zeolitické materiály pro některé průmyslové aplikace, ale o síle jejich kyselých center zatím chybí detailni informace. Kyselé vlastnosti zeolitů byly studovány pomocí teplotně programované desorpce amoniaku (NH3-TPD). Zeolity byly porovnávány pomocí hodnot aktivačních energií desorpce amoniaku, které jsou úměrné síle kyselosti Br\o{}nstedovskych center. V případě běžných zeolitických materiálů bylo dosaženo dobré shody našich výsledků s výsledky publikovanými v odborné literatuře. MWW zeolity vykazuji výrazně nižši aktivační energie desorpce amoniaku a tudíž je lze považovat za slabší Br\o{}nstedovské kyseliny než zeolity MFI nebo FER. Z experimentálních dat obsažených v této diplomové práci dále vyplývá, že pilířování a hiearchický charakter zeolitu MWW nemá na kyselost aktivních center zásadní vliv.

Abstract:

The aim of this thesis was to obtain the information about acidity strength of Br\o{}nsted acid sites of the MWW zeolite topology. Commercial zeolites as such MFI, FER and FAU, frequently studied and described in literature were studied in order to obtain comparative data which were compared with the data obtained on the zeolite materials of MWW topology with different order of lamellar zeolite precursor. Those structures are considered as other auspicious zeolitic materials for utilization in some catalytic applications, but there are missing detail informations about their strength of acidity. Acidic properties of the zeolitic structures were studied by temperature programmed desorption of ammonia (NH3-TPD). Zeolites were compared using the value of activation energy of ammonia desorption, which are proportional to strength of Br\o{}nsted acid sites. In the case of common zeolites a good agreement of our results with results published in literature was achieved. MWW zeolites show distinctly lower values of activation energy of ammonia desorption and thus they can be considered as weaker Br\o{}nsted acids than MFI or FER zeolites. In addition the experimental data reported here indicates that pillaring and hiearchical nature of MWW zeolite have no influence to strength of acidity.

Klíčová slova

Zeolit, Kyselost, Br\o{nstedovská kyselá centra, Chemisorpce, Teplotně programovaná desorpce, Amoniak, Aktivační desorpce, Kalorimetrie, Adsorpčni teplo

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 1. 6. 2015
• Vedoucí: prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Technická fyzikální chemie