Synthesis of bifunctional CZA@zeolite catalysts for the use in the biofuel production process

W pracy wykonano syntezę sferycznego materiału krzemionkowego MCM-41 modyfikowanego Al, Cu oraz CZA (Cu, Zn, Al), który następnie wykorzystano do otrzymania katalizatora typu „core-shell” MeSiO2@ZSM-5. Otrzymane próbki sferycznych krzemionek scharakteryzowano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), sorpcji N2, skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), analizy termograwimetrycznej oraz optycznej spektrometrii emisyjnej z indukcyjnie sprzężoną plazmą (ICP-OES). Na podstawie wykonanych pomiarów uzyskano informacje o strukturze, teksturze, morfologii oraz składzie chemicznym otrzymanych materiałów. Z kolei do charakterystyki materiałów typu rdzeń@powłoka (z fazą zeolitu ZSM-5) użyto metod takich jak XRD, sorpcja N2 oraz temperaturowo programowana desorpcja amoniaku (NH3-TPD). Otrzymane katalizatory charakteryzowały się dużą kwasowością, co wpłynęło na ich efektywność w przeprowadzonym teście katalitycznym, którym była dehydratacja metanolu do eteru dimetylowego.

In the presented work the synthesis of spherical MCM-41 silica material modified with Al, Cu and CZA (Cu, Zn, Al) was performed. In the next step silica core was used to obtain the MeSiO2@ZSM-5 core-shell catalyst. The obtained spherical catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), N2 sorption, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The performed measurements provided information about the structure, texture, morphology and chemical composition of the obtained materials. In turn, for the characterization of core@shell materials (with the ZSM-5 zeolite phase), methods such as XRD, N2 sorption and temperature programmed ammonia desorption (NH3-TPD) were used. The obtained catalysts were characterized by high acidity, which influenced their efficiency in the performed catalytic test, which was dehydration of methanol to dimethyl ether.