Environmental friendly approaches to optimize ZSL-5 zeolite for the MTO reaction - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Environmental friendly approaches to optimize ZSL-5 zeolite for the MTO reaction

Méthode d'optimisation environnementale de la zéolithe ZSM - 5 pour la réaction MTO

Résumé

ZSM-5 zeolites are promising candidates for the MTO reaction due to their unique properties, such as numerous and adjustable acid sites, high surface area, and excellent shape selectivity. Nevertheless, increase the lifetime, decrease the cost as well as avoid the pollution remain critical targets for the modification of ZSM-5 zeolite. Based on these demands, in this Thesis, modified ZSM-5 zeolites were designed by in situ hydrothermal synthesis method, using biochars as hard template and perlites as supports, respectively. Both raw materials (biochar and perlite) come from nature, and contain abundant heteroelements. Biochars, as hard template, provide high external surface area for the zeolite; The perlite could not only be used as support material but also as Al source for the zeolite. In addition, the heteroelements present in biochars and perlites exhibited remarkable ability to adjust acidity for the preparation of ZSM-5 zeolite.In summary, the high external surface area, moderate Brønsted acidity of biochar/ZSM-5 zeolite and excellent diffusion efficiency of perlite/ZSM-5 zeolite led to powerful catalytic properties.
Les zéolithes ZSM-5 sont des candidats prometteurs pour la réaction MTO en raison de leurs propriétés uniques, telles que des sites acides forts et ajustables, une surface spécifique élevée et une sélectivité de forme épatante. Néanmoins, il convient toujours d’augmenter la durée de vie, de diminuer le coût ainsi qu'éviter la pollution pour la modification de la zéolithe ZSM-5 en catalyse hétérogène.Sur la base de ces demandes, dans cette thèse, des zéolithes ZSM-5 modifiées ont été conçues par une méthode de synthèse hydrothermale in situ, en utilisant respectivement des biochars comme matrice dure et des perlites comme supports. Les deux matières premières (biochar et perlite) sont issues de la nature et contiennent de nombreux hétéroéléments. Les biochars en tant que matrice dure fournissent une surface externe élevée pour la zéolithe; La perlite peut non seulement être utilisée comme support mais également comme source d'Al pour la zéolite. De plus, les hétéroéléments présents dans les biochars et les perlites ont montré une capacité remarquable à ajuster l'acidité de la zéolithe ZSM-5.En résumé, la surface externe élevée, l'acidité de Brønsted modérée du système biochar/zéolithe ZSM-5 et l'excellente efficacité de diffusion au sein de la perlite/zéolithe ZSM-5 lui confèrent des propriétés catalytiques remarquables.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04602364 , version 1 (05-06-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04602364 , version 1

Citer

Yu Zhang. Environmental friendly approaches to optimize ZSL-5 zeolite for the MTO reaction. Theoretical and/or physical chemistry. Université de Strasbourg, 2022. English. ⟨NNT : 2022STRAF071⟩. ⟨tel-04602364⟩
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