Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2026 номер 2

Представлены результаты исследования активности и стабильности Mo/ZSM-5 катализаторов с иерархической системой пор в процессе неокислительной конверсии метана в ароматические углеводороды. Методом гидротермального синтеза получены цеолиты ZSM-5 с добавкой в качестве второго структурообразователя (темплата) различного количества полианилина (3, 6 и 12 %), наряду с гексаметилендиамином (ГМДА). На основе полученных цеолитов и наноразмерного порошка Мо методом твердофазного синтеза приготовлены Mo/ZSM-5 катализаторы. Согласно данным ИК-спектроскопии, все синтезированные цеолиты относятся к типу ZSM-5 и имеют кристалличность, равную 100 %. Показано, что добавление второго темплата (полианилина) на стадии синтеза приводит к улучшению текстурных характеристик цеолита: повышению удельной поверхности и объема мезопор при незначительном изменении объема микропор, по сравнению с ZSM-5, синтезированным только с использованием ГМДА. При повышении количества добавляемого полианилина на стадии синтеза наблюдается увеличение среднего размера пор цеолита до 3.1 нм. Добавление полианилина приводит также к изменению их кислотных свойств. Сила и концентрация кислотных центров цеолита, относящихся к бренстедовским кислотным центрам, снижаются, что, вероятно, связано с изменениями в распределении атомов Al в структуре цеолита и, как следствие, к перераспределению бренстедовской и льюисовской кислотности. Неокислительную конверсию метана проводили при температуре 750 °C и атмосферном давлении в кварцевом реакторе с неподвижным слоем катализатора. Каталитические испытания показали, что добавление полианилина приводит к получению образцов, характеризующихся более высокой активностью и селективностью в отношении образования бензола. Наилучшие показатели активности и стабильности наблюдаются на катализаторе Mo/ZSM-5, синтезированном на основе цеолита с добавлением 6 % полианилина: конверсия метана составила 11.5 %, выход бензола - 6.7 %.