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Side-Chain Alkylation of Toluene with Methanol over Zn-Modified KX Zeolite

2014; Brazilian Chemical Society; Linguagem: Inglês

10.5935/0103-5053.20140116

1678-4790

Lanlan Song, Yue Yu, Zhenrong Li, Shaoqing Guo, Liangfu Zhao, Wen Li,

Zeolite Catalysis and Synthesis

O efeito de Zn na alquilação da cadeia lateral de tolueno com metanol sobre zeólita KX foi investigado.Descobriu-se que a adição de pouca quantidade de Zn a KX poderia aumentar significativamente a conversão de tolueno.Além disso, os resultados mostraram que a conversão de tolueno pelo catalisador ZnKX (0,8 wt.%) era quase o dobro daquela por KX.Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (XRD), fisissorção de N 2 , dessorção programada por temperatura (TPD) de NH 3 , espectroscopia no infravermelho (IR) da absorção de piridina, CO 2 -TPD, espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) e IR da adsorção dos reagentes.Os resultados de TPD e XPS mostraram que a existência de espécies de Zn pode aumentar a força dos sítios básicos.Os resultados de IR da adsorção dos reagentes sugerem que a introdução de Zn poderia diminuir o tolueno quimissorvido e aumentar as quantidades relativas de formato unidentado.Os resultados indicaram que é possível atingir um excelente balanço entre as propriedades ácido-base do catalisador e a estequiometria de sorção de metanol-tolueno, levando à melhora da atividade catalítica.The effect of Zn on side-chain alkylation of toluene with methanol over KX zeolite was investigated.It was found that the addition of Zn with a low content over KX could enhance toluene conversion significantly.In addition, the results showed that the conversion of toluene over ZnKX (0.8 wt.%) catalyst was almost twice as high as that over KX.The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), N 2 physisorption, NH 3 -temperature-programmed desorption (TPD), pyridine absorption infrared (IR) spectroscopy, CO 2 -TPD, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and IR adsorption of reactants.The TPD and XPS results showed that the existence of Zn species could increase the strength of basic sites.The IR adsorption of reactants results suggested that the introduction of Zn could decrease the chemisorbed toluene and increase the relative amounts of unidentate formate.The results indicated that an excellent balance between the acid-base properties of the catalyst and the sorption stoichiometry of methanol-toluene could be achieved, leading to the improvement of catalytic activity.