Zeolith mit Oberflächenbarrieren

Beim Massetransport, vor allem in nanokopischen Zeolithen, spielen neben dem intrakristallinen Diffusionswiderstand Oberflächenbarrieren eine entscheidende Rolle. Um diese bei Zeolith ZSM-5 zu charakterisieren, wurde der Massentransfer von n-Heptan in verschiedenen Proben untersucht. Eine Verringerung der Kristallgröße von 1207 auf 47 nm reduzierte die Diffusion um zwei Größenordnungen. Ätzen mit Flusssäure ergab keinen Effekt, mechanische Porenblockaden durch amorphes Material sind hier also nicht die Ursache für die Barrieren. Die Ablagerung von amorphem SiO2 reduzierte die Oberflächenbarrieren dagegen deutlich. Der Grund ist eine Verringerung der Energiebarriere für die Desorption von n-Heptan aus Oberflächenporen. Solche Einblicke in die Natur von Oberflächenbarrieren könnte helfen, zeolitische Materialien mit besseren Massentransport-Eigenschaften zu entwerfen.

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DOI: 10.1002/cite.201700081
Marc-Olivier Coppens, University College London (UK)
m.coppens@ucl.ac.uk