Zeolity – mikroporézní hlinitokřemičitany s třídimenzionální krystalickou mřížkou jsou sice veřejnosti málo známé (pouze jako přísada pracích prášků), ale představují jeden z klíčových materiálů moderní civilizace. Hliníkem bohaté zeolity jsou klíčové pro čištění a separaci plynů – výrobu dusíku pro syntézu čpavku, výrobu kyslíku pro ocelářství. Křemíkem bohaté zeolity představují nejpočetnější a nejdůležitější skupinu heterogenních katalyzátorů používaných v chemickém průmyslu (zpracování ropy, petrochemie, příprava základních surovin pro chemickou výrobu, eliminace oxidů dusíku).
Pro tak rozšířenou aplikaci zeolitických katalyzátorů je potřeba jejich masová produkce. Ta v současnosti probíhá hydrotermální syntézou, která je spojená se značným dopadem na životní prostředí (energetická náročnost, odpadní vody apod.). V nedávné době byl popsán alternativní způsob přípravy zeolitů pomocí mechanochemické aktivace, tj. mletím syntézní směsi před syntézou s minimálním množstvím vody. Tento postup je sice velmi výhodný z hlediska životního prostředí i ekonomiky, ale často nevede k cíli, krystalickému zeolitu požadované struktury.
Náš tým navázal na již dříve zvládnutou syntézu zeolitu typu SSZ-13 pomocí mechanochemické aktivace a vyvinul postup mechanochemicky aktivované syntézy zeolitu typu mordenit, jednoho z průmyslově značně využívaných zeolitů v oblasti průmyslové katalýzy a sorpcí. Tento způsob vede k výraznému zvýšení efektivity syntézy materiálu a potlačení jejích negativních dopadů. Potvrdilo se tak, že námi dříve navržená sofistikovaná a kontrolovaná aktivace pomocí kulového mlýnu je nejen vhodná pro průmyslovou aplikaci, ale umožňuje připravit typy zeolitů, u kterých byl mechanochemický způsob syntézy dosud neúspěšný.
Milling activation for the solvent-free synthesis of zeolite mordenite
A. Kornas, J. E. Olszówka, K. Mlekodaj, P. Klein, L. Brabec, J. Rathousky, M. Urbanova, J. Dedecek, V. Pashkova, Eur. J. Inorg. Chem. https://doi.org/10.1002/ejic.202000320