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Caracterização do zeólito LTA com base na distribuição do tipo de poro

Resumo

Apesar da grande importância industrial da zeólita LTA, ainda há uma lacuna nos métodos de caracterização, baseados na adsorção relacionada à difusão dificultada de gases sonda padrão, como N 2 e Ar. O LTA possui uma estrutura porosa tridimensional com alto grau de simetria; entretanto, variações na localização dos cátions, notadamente os sítios S2 e S3, levam a diferentes níveis de energia nas supergaiolas. Aqui, propomos estender a metodologia de distribuição de tipos de poros (PTD), recentemente aplicada para estruturas metal-orgânicas, para materiais zeólitos.

Introdução

Como exemplo de aplicação, selecionamos a zeólita Na-LTA (4A). Propriedades estruturais acessadas por métodos de simulação molecular combinados com isotermas experimentais de adsorção de CO 2a 273 K determinam a contribuição individual de supergaiolas, com diferentes níveis de energia, para a absorção total de adsorção. Usando oito isotermas locais das supergaiolas, desenvolvemos um kernel que estima os níveis de distribuição de energia mais prováveis ​​entre as supergaiolas a partir dos melhores ajustes de isotermas experimentais. O método foi aplicado em detalhes para amostras de LTA sintetizadas em laboratório e fornecidas por um fabricante industrial.

Como extensão da abordagem, também analisamos o uso da isotérmica local média na determinação de imperfeições encontradas na síntese de LTA a partir de matérias-primas não convencionais ou sua desativação em processos industriais. A metodologia proposta gera informações detalhadas e relevantes não acessadas pelos métodos existentes e permite o uso de adsorção para caracterizar essa classe de peneiras de poros muito pequenos.

As informações de suporte estão disponíveis gratuitamente em https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.1c04897.

Autores: Sebastião MP de Lucena, José Carlos A. Oliveira, Daniel V. Gonçalves, Lyssandra MO Lucas, Pedro AS Moura, Rafaelle G. Santiago, Diana CS Azevedo e Moisés Bastos-Neto.

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