ИСТИНА

Диссертационная работа посвящена развитию научных подходов к созданию микро мезопористых алюмосиликатов (ММАС), сочетающих в себе свойства цеолитов и мезопористых молекулярных сит (ММС), выяснению влияния состава реакционных смесей и условий темплатного синтеза на строение, кислотность и каталитические свойства полученных алюмосиликатов. Для получения микро-мезопористых композитов алюмосиликатов с нанокристаллическим цеолитом ZSM-5 были использованы наиболее перспективные подходы – битемплатный синтез в присутствии молекулярного и мицеллярного темплатов, способствующие образованию цеолита и ММС соответственно, кристаллизация высушенного геля ММС в присутствии молекулярного темплата, а также использование бифункциональных темплатов, способных образовывать одновременно цеолитную и мезоструктуру. Установлено, что использование молекулярного и мицеллярного темплатов, не содержащих катионов щелочных металлов смесей и снижение температуры синтеза до 100 °С позволяет увеличить удельную поверхность мезопор ММАС и концентрацию их кислотных центров. Увеличение удельной поверхности мезопор можно объяснить образованием прекурсоров ZSM-5 небольшого размера (~2 нм), из которых формируются высокопористые алюмосиликаты. Повышенное количество рентгеноаморфных субнаноразмерных алюмосиликатных частиц, с высоким содержанием тетраэдрически координированных атомов алюминия, обуславливает высокую концентрацию кислотных центров в синтезированных алюмосиликатах. Применение темплатсодержащего ММС SBA-15, разбавленных растворов молекулярного темплата, снижение температуры термопаровой обработки до 100 – 120 °С позволяет провести частичную цеолитизацию SBA-15 в направлении образования ZSM-5, сохранить гексагональную мезоструктуру исходного материала и существенно увеличить концентрацию и силу кислотных центров за счет образования прекурсоров и зародышей ZSM-5. Специфическое действие цетилтриметиламмоний бромида, при его концентрации в реакционной смеси меньше первой критической концентрации мицеллообразования, которое заключается во взаимодействии его гидрофобной части с «хвостами» бифункционального темплата [C8H17–N+(CH3)2–C6H12–N+(CH3)2–C8H17](Br–)2, способствует увеличению удельной поверхности мезопор ММАС и концентрации кислотных центров, доступных для объемных молекул. Показано, что в реакции крекинга кумола большая селективность по пропилену и бензолу в присутствии микро-мезопористых композитов алюмосиликатов с нанокристаллическим цеолитом, по сравнению с ZSM-5, связана с наличием в ММАС преимущественно кислотных центров средней силы, на которых кумол селективно превращается в пропилен и бензол. Рентгеноаморфный алюмосиликат с наибольшей, среди исследованных образцов, концентрацией доступных кислотных центров, проявляет повышенную каталитическую активность в реакции изомеризации эпоксида α-пинена (полная конверсия за 2 часа) и характеризуется высокой селективностью по транс карвеолу.