The effect of ultrasound on the synthesis of CuSAPO-34

Abstract

For å undersøke om ultralyd kunne forbedre krystalliniteten, overflatearealet og den katalytiske aktiviteten til CuSAPO-34, ble både konvensjonell og ultralydbehandlet CuSAPO-34 syntetisert hydrotermisk med krystalliseringstider fra 1 til 5 dager. Prøvene ble karakterisert med XRD, BET, FTIR og SEM for å si noe om materialets krystallinitet, overflateareal, porøsitet, syrestyrke, partikkelstørrelse og form. Den katalytiske aktiviteten ble modellert gjennom oksidasjon av propen, og omsetningsgraden målt med GC-MS. Selv om ultralyd klarte å forbedre krystalliniteten og øke mikroporearealet til CuSAPO-34, påvirket det den katalytiske aktiviteten negativt. Den reduserte katalytiske aktiviteten antas å komme av at det er færre aktive kobber seter (på grunn av sonolyse og "ultrasonic jets"), samt at materialet er mer mikroporøst.

To explore whether ultrasound can enhance the crystallinity, surface area, and catalytic activity of CuSAPO-34, both conventional and sonicated CuSAPO-34 was synthesized hydrothermally with crystallization times ranging from 1 to 5 days. The samples were characterized by XRD, BET, FTIR and SEM to say something about the material's crystallinity, surface area, porosity, acid strength, particle size and shape. The catalytic activity of CuSAPO-34 was modelled through oxidation of propene, and the conversion measured by GC-MS. While ultrasound treatment enhanced the crystallinity and micropore area of CuSAPO-34, it negatively affected its catalytic activity. The reduced catalytic activity is believed to result from there being fewer active copper sites (due to sonolysis and ultrasonic jets), as well as the material being more microporous.