ZSM-5 제올라이트 촉매의 산성도

Acidic properties of ZSM-5 zeolite catalysts were investigated by temperature-programmed desorption technique and ir spectroscopy. Ammonia t.p.d. pattern of HZSM-5 showed three different states, designated as ${\alpha}$,${\beta}$ and ${\gamma}$. The amount of ${\gamma}$-state decreased with increasing $SiO_2/Al_2O_3$ ratio, and upon cation-exchanging with alkali cations. From the ir adsorption spectra of absorbed pyridine and the reaction study of toluene alkylation, the ${\gamma}$-state could be explained to be due to the strong Bronsted acid sites of H-ZSM-5. Also they showed that the interaction between alkali cation-exchanged ZSM-5 and bases, i.e. $NH_3$ and pyridine, was increasing with decreasing the size of cations. ZSM-5 제올라이트 촉매의 고체산 특성을 암모니아 승온 탈착법과 적외선 분광법에 의하여 조사하였다. HZSM-5의 암모니아 승온 탈착 곡선에는 ${\alpha}$,${\beta}$,${\gamma}$의 세가지 상태가 나타나는데, ${\gamma}$-상태의 양은 실리카/알루미나 비가 클수록 그리고 알칼리 금속의 양이온 교환에 의하여 감소됨을 알았다. ZSM-5에 흡착시킨 피리딘의 적외선 흡수스펙트럼과 톨루엔의 알킬화반응으로부터 ${\gamma}$-상태는 Si-OH-Al의 수산기 즉 브뢴스테드산점에 기인하며 산촉매반응의 활성점으로 작용하는 것을 알았다. 또 알칼리양이온 교환시킨 ZSM-5의 암모니아, 피리딘 등의 염기와의 상호작용의 세기는 양이온 크기가 작아질수록 증가함을 알 수 있었다.