Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

The Effect of Dealumination on the Structure and Acidity of SAPO-11 Molecular Sieve

탈알루미늄화가 SAPO-11 분자체의 구조 및 산성도에 미치는 영향

  • Park, Jong Yul (Department of Chemistry Pusan National University) ;
  • Lee, Chi Hun (Department of Chemistry Pusan National University) ;
  • Kim, Soo Kyung (Department of Chemistry Pusan National University)
  • 박종열 (부산대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 이치헌 (부산대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김수경 ( 부산대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19960300
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Abstract

SAPO-11 was synthesized hydrothermally and dealuminated with $H_4$EDTA. The framework structure of SAPO-11 was maintained safely by 24 hours' dealumination, but further dealumination for 48 hours caused SAPO-11 collapsed and to be changed to variscite($AIPO_4{\cdot}2H_2O$) and tridymite($SiO_2$). Dealuminated SAPO-11 showed two structural hydroxyl bands at 3607 $cm^{-1}$ and 3453 $cm^{-1}$ respectively. The intensities of these two bands increased according to the extent of dealumination, and disappeared by the adsorption of methylamine. Dealuminated SAPO-11 showed higher desorption temperatures and greater activation energies in desorption of water and methylamine compared to non-dealuminated SAPO-11. All the phenomena may be due to the stronger interactions of Bronsted acid sites of structural hydroxyl groups generated by dealumination with adsorbed water and methylamine molecules respectively.

수열법으로 합성한 SAPO-11 분자체를 $H_4$EDTA로써 골격내의 알루미늄을 부분적으로 탈알루미늄화시킬때 24시간 탈알루미늄화까지는 골격이 안전하였으나 48시간 탈알루미늄화에 의해서는 구조가 붕괴되어 variscite($AIPO_4{\cdot}2H_2O$)와 tridymite($SiO_2$)로 변하였다. SAPO-11의 탈알루미늄화로 인하여 3607$cm^{-1}$과 3453$cm^{-1}$에서 하이드록실기에 의한 IR 흡수띠가 각각 관측되었다. 이들 하이드록실기 피크들의 세기는 탈알루미늄화의 정도에 비례하여 증가하였으며 메틸아민의 흡착에 의하여 피크가 사라지는 것으로 보아 이들은 Bronsted 산 자리임을 알 수 있었다. TPD(Temperature-Programmed Desorption) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 실험결과 탈알루미늄화된 SAPO-11에 흡착된 메틸아민과 물 분자는 탈알루미늄화가 되지않은 SAPO-11보다 높은 온도에서 그 피크들이 관측되었으며 메틸아민과 물 분자의 탈착 및 탈수 활성화 에너지는 탈알루미늄화의 정도에 비례하여 증가하였다. 이와 같은 현상은 제올라이트 분자체에 있어서와 유사하게 탈알루미늄으로 인하여 SAPO-11 분자체 내에 생성된 구조 하이드록실(srtuctural hydroxyl)기의 Bronsted 산 자리와 흡착 분자간의 보다 강한 상호작용에 기인되는 것으로 생각되었다.

Keywords

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