हाइड्रोजेल छिद्र चौड़े कर मेथनॉल बदलने वाले उत्प्रेरक की उम्र बढ़ाता है

यदि अणुओं को सक्रिय स्थलों तक पहुंचने के लिए चौड़े रास्ते मिलें, तो क्या कोई उत्प्रेरक अधिक समय तक चयनात्मक रह सकता है? यही नए SAPO-34 के पीछे का व्यावहारिक प्रश्न है। यह सूक्ष्म छिद्रों वाला क्रिस्टलीय पदार्थ मेथनॉल को हल्के ओलेफिन, खासकर एथिलीन और प्रोपिलीन, में बदलता है; ये अनेक प्लास्टिक और रसायनों के मूल घटक हैं।

Fatemeh Molaei और सहकर्मियों ने एक से अधिक रासायनिक टेम्पलेट के साथ SAPO-34 बनाया और उसमें अभियांत्रित पॉलीएक्रिलामाइड हाइड्रोजेल जोड़ा। क्रिस्टल बनते समय पॉलिमर ने संरचना को दिशा दी और नए नाभिक बनने को नियंत्रित किया। दल ने पांच पूरक तकनीकों से सतही क्षेत्रफल और छिद्र आयतन, संरचना, अम्लता, क्रिस्टलीय ढांचा और क्रिस्टल कणों का आकार जांचा; इनमें एक्स-रे विवर्तन और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी शामिल थे। इसके बाद अनुकूलित नमूने को ऐसी परिस्थितियों में मेथनॉल-से-ओलेफिन परिवर्तन में परखा गया जिन्हें लेख ने उद्योग के लिए प्रासंगिक बताया।

संशोधन ने सतही क्षेत्रफल को 525 से बढ़ाकर 556 वर्ग मीटर प्रति ग्राम किया और मेसोपोर आयतन को 0.08 से बढ़ाकर 0.17 घन सेंटीमीटर प्रति ग्राम, यानी दोगुने से अधिक, कर दिया। मेसोपोर SAPO-34 के विशिष्ट संकरे रास्तों के साथ जुड़े अपेक्षाकृत बड़े चैनल हैं। यह क्रमबद्ध जाल अभिकारकों को क्रिस्टल में प्रवेश करने और उत्पादों को बाहर निकलने के अतिरिक्त रास्ते देता है।

उत्प्रेरक परीक्षण में अनुकूलित संरचना 1,140 मिनट तक सक्रिय रही और हल्के ओलेफिन के लिए 96% चयनात्मकता तक पहुंची। लेख इन आंकड़ों की तुलना पारंपरिक SAPO-34 के साहित्य में दिए सामान्य दायरों से करता है: 400 से 500 मिनट की उम्र और 80% से 90% चयनात्मकता। अंतर बड़ा है, लेकिन संदर्भ साहित्य से आया है; उपलब्ध पाठ में उन दायरों के हर उत्प्रेरक के विरुद्ध बिल्कुल समान परिस्थितियों में साथ-साथ परीक्षण का वर्णन नहीं है।

लेखक प्रदर्शन को दो आकार के छिद्रों, समायोजित अम्लता और छोटे क्रिस्टल कणों के संयोजन से जोड़ते हैं। भौतिक रूप से, कम बाधित रास्ते परिवहन आसान करेंगे और कोक के जमाव को देर से होने देंगे; कोक कार्बन-समृद्ध परत है जो सक्रिय स्थल बंद कर देती है। संरचनात्मक माप और संचालन अवधि इस व्याख्या के अनुकूल हैं, लेकिन वे हर परिवर्तन का अलग योगदान नहीं बताते।

नया पदार्थ परिवर्तन की एक अवस्था सुधारता है; वह यह तय नहीं करता कि मेथनॉल कहां से आता है। Reuters की 2 सितंबर की रिपोर्ट में बताया गया कि गैस की कमी के कारण Methanex ने न्यूज़ीलैंड की इकाइयां बंद करने की योजना बनाई, जबकि RMI का विश्लेषण बताता है कि प्रक्रिया का जलवायु प्रभाव कच्चे माल और बिजली पर निर्भर करता है। उद्योग के लिए लंबी उत्प्रेरक उम्र बदलाव और रुकावट घटा सकती है, पर पर्यावरणीय लाभ पूरी आपूर्ति श्रृंखला पर निर्भर है।