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.