양이온 교환된 펜타실 제올라이트의 형상 선택적 촉매작용 = Shape Selective Catalysis of Cation-Exchanged Pentasil Zeolites

국문 초록 (Abstract)

에탄올의 톨루엔에 대한 반응과 방향족 화합물들의 양이온 교환된 펜타실 제올라이트에서의 형상 선택적 촉매작용이 조사되었다. 톨루엔의 에탄올에 의한 알킬화 반응은 $400^{\circ}C$에서 최대가 되고 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에 의한 크실렌 생성은 반응온도에 따라 증가한다. 세슘이온이 교환된 ZSM-5에서 p-에틸톨루엔에 대한 높은 선택성이 나타나고 세슘 교환도에 따라 90% 이상까지 증가한다. 또한 세슘-ZSM-5는 p-크실렌에 대한 m-크실렌의 흡착속도를 감소시킨다. 이러한 현상은 펜타실 제올라이트에 교환된 세슘 이온이 부분적으로 세공을 막아주므로서 나타나는 형상 선택성으로 해석된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The reaction of toluene with ethanol was studied over various cation-exchanged pentasil zeolite catalysts. The toluene disproportionation reaction to produce xylenes increased with increasing reaction temperature and the activity of alkylation of toluene with ethanol showed maximum at around $400^{\circ}C$. Only Cs-ZSM-5 catalyst showed pronounced p-ethyltoluene selectivity increasing to 96% with increasing degree of Cs-exchange. The sorption rate of m-xylene was lower for Cs-exchanged ZSM-5 than H-ZSM-5 catalyst. These phenomena were interpreted in terms of shape selectivity arising from the partial blocking of channel intersections by large cesium ions.