Water adsorption on high silica zeolites, Formation of hydroxonium ions and hydrogen-bonded adducts

0315407 - ÚFCH JH 2010 RIV GB eng C - Conference Paper (international conference)
Sazama, Petr - Tvarůžková, Zdenka - Jirglová, Hana - Sobalík, Zdeněk
Water adsorption on high silica zeolites, Formation of hydroxonium ions and hydrogen-bonded adducts.
[Adsorpce vody na vysokosilikátových zeolitech. Tvorba hydroxiniového iontu a H-vázaného aduktu.]
Zeolites and Related Materials: Trends, Targets and Challenges. Oxford: Elsevier B.V./Ltd, 2008 - (Gédéon, A.; Massiani, P.; Babonneau, F.), s. 821-824. Studies in surface science and catalysis, Vol. 174. ISBN 978-0-444-53297-8.
[International FEZA Conference /4./. Paris (FR), 01.09.2008-04.09.2008]
R&D Projects: GA AV ČR 1QS400400560
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : H2O adsorption * zeolites * ZSM-5 * ferrierite
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry

An in situ high-pressure/high-temperature FTIR spectroscopy technique was used for analysis of water adsorption on ZSM-5 and ferrierite zeolites. Adsorbed water in zeolite channels is present in neutral hydrogen-bonded adducts at low coverage, whereas at higher coverage protonated species H+(H2O)n are formed. The protonated species are easily stabilized in narrow zeolite channels and at higher density of aluminium atoms in the zeolite framework. Moreover, formation of hydroxonium ions is supported by increasing overall pressure. Conditions combining the temperature and pressure for manifestation of both forms of water adsorption have been analyzed.

Technika vysokotlaké/vysokoteplotní FTIR spektroskopie byla použita pro analýzu procesu adsorpce vody na zeolitech ZSM-5 a ferrieritu. Bylo ukázáno, že při nízkých pokrytích je adsorbovaná voda v kanálech zeolitu přítomna v neutrálních aduktech vázaných vodíkovou vazbou, zatímco při vyšším pokrytí se vytváří protonizovaná forma H+(H2O)n. Protonizovaná forma se stabilizuje v úzkých kanálech zeolitu a positivně působí i vyšší hustota atomů hliníku ve skeletu zeolitu. Kromě toho je tvorba hydroxoniového iontu podporována zvyšováním celkového tlaku. Byly tak analyzovány podmínky kombinující vliv teploty a tlaku na výslednou adsorpci vody.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0165616