Abstract
The catalytic activity of ZSM-5 catalyst for the disproportionation of toluene is dependent on the type of cation exchanged, the degree of ion-exchange and the reaction temperature. The activity increases in the order of alkaline-, alkali earth-, hydrogen, and rare-earth-exchanged ZSM-5 and decreases with increasing degree of cation exchange. Among the ion-exchanged ZSM-5 catalyst, only Cs-ZSM-5 shows predominant selectivity for p-xylene. The selectivity increases with increasing degree of $Cs^+$-exchange and decreasing reaction temperature. This phenomenon is interpreted in terms of shape selectivity arising from the partial blocking of channel intersections by large cesium ions.
톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 대한 ZSM-5 촉매의 활성은 양이온의 종류, 이온교환을 그리고 반응온도에 좌우된다. 활성은 알카리금속, 알카리토금속, 수소, 희토류 금속 이온이 교환되는 순서로 증가하며 이온 교환도가 증가함에 따라 감소한다. 이온 교환된 ZSM-5 촉매중에서 Cs-ZSM-5만이 p-크실렌에 대해 우세한 선택성을 나타내는데 p-크실렌에 대한 선택성은 세슘이온 교환율이 증가할 수록 반응온도가 감소 할수록 증가한다. 이러한 현상은 ZSM-5의 세공 교차점에 있는 세슘이온이 부분적으로 세공을 막아주는 형상 선택성으로 해석된다.