Resumen

GARCIA RUIZ, Misael et al. MTO Synthesis and Characterization of ZnAPO-34 and SAPO-34: Effect of Zn on the Acidity and Catalytic Activity in the MTO Reaction. J. Mex. Chem. Soc [online]. 2021, vol.65, n.1, pp.61-73.  Epub 04-Jun-2021. ISSN 1870-249X.  https://doi.org/10.29356/jmcs.v65i1.1261.

En este trabajo se han sintetizado materiales SAPO-34 y ZnAPO-34 (Zn incorporado por sustitución isomórfica en material AlPO-34), mediante síntesis hidrotérmica usando trietilamina (TEA) como agente director de la estructura. La estructura presentada por ambos materiales es isomorfa a la de una zeolita chabazita. Sin embargo, ambos materiales tienen diferentes propiedades texturales (Z34 y S34 presentaron un área superficial de 485 y 603 m2/g, respectivamente), diferentes tamaños de cristal y distinta acidez. Las propiedades fisicoquímicas de los catalizadores se estudiaron mediante DRX (difracción de Rayos X), adsorción-desorción de N2, desorción programada a temperatura de NH3 y SEM (Microscopia electrónica de barrido). El rendimiento catalítico de los catalizadores se estudió en la reacción de transformación de metanol a olefinas (MTO) a 400 °C y presión atmosférica en un reactor de lecho fijo operando con un WHSV de 2.12 h-1. La incorporación de Zn tuvo un efecto importante en la acidez generando una mayor densidad de sitios ácidos y aumentando la selectividad a olefinas ligeras. Se observó que cuando el tamaño del cristal disminuye (ZnAPO-34), se obtiene una conversión de metanol del 100 % mol a tiempos cortos de reacción. El material ZnAPO-34 presentó un tamaño de cristal más pequeño (0.5 µm) y selectividad para olefinas de 78 % mol. Por otro lado, el catalizador SAPO-34 mostró un tamaño de cristal más grande (1.5 µm) y menos selectividad a olefinas (72 % mol). El catalizador Z34 fue comparado con un material MeAPSO-36 reportado anteriormente, que presentaba alta selectividad hacia la formación de compuestos aromáticos y menor selectividad a olefinas (35 % mol), debido a la presencia de canales de mayor tamaño y menor densidad de sitios ácidos.

Palabras llave : Conversión de metanol; zeotipos; olefinas ligeras; estructura CHA; SAPO-34; MeAPO-34.

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