تأثير نسبة Si-Al على المنخل الجزيئي ZSM

تُعد نسبة السيليكون إلى الألومنيوم (Si/Al) خاصيةً مهمةً في منخل ZSM الجزيئي، إذ تعكس المحتوى النسبي للسيليكون والألومنيوم فيه. لهذه النسبة تأثيرٌ بالغٌ على نشاط وانتقائية منخل ZSM الجزيئي.
أولاً، تؤثر نسبة السيليكون إلى الألومنيوم على حموضة مناخل ZSM الجزيئية. عمومًا، كلما زادت نسبة السيليكون إلى الألومنيوم، زادت حموضة المنخل الجزيئي. يعود ذلك إلى أن الألومنيوم يوفر مركزًا حمضيًا إضافيًا في المنخل الجزيئي، بينما يُحدد السيليكون بشكل رئيسي بنية وشكل المنخل الجزيئي.
لذلك، يمكن التحكم في حموضة المنخل الجزيئي ونشاطه التحفيزي بتعديل نسبة السيليكون إلى الألومنيوم. ثانيًا، تؤثر نسبة السيليكون إلى الألومنيوم أيضًا على استقرار منخل ZSM الجزيئي ومقاومته للحرارة.
غالبًا ما تتمتع المناخل الجزيئية المصنعة عند نسب Si/Al أعلى باستقرار حراري ومائي أفضل.
يعود ذلك إلى أن السيليكون في المنخل الجزيئي يوفر ثباتًا إضافيًا ومقاومةً لتفاعلات مثل التحلل الحراري والتحلل المائي الحمضي. إضافةً إلى ذلك، تؤثر نسبة السيليكون إلى الألومنيوم على حجم مسام وشكل مناخل ZSM الجزيئية.
بشكل عام، كلما زادت نسبة Si-Al، صغر حجم مسام المنخل الجزيئي، وأصبح شكله أقرب إلى الدائرة. ويرجع ذلك إلى قدرة الألومنيوم على توفير نقاط ترابط إضافية في المنخل الجزيئي، مما يجعل البنية البلورية أكثر تماسكًا. باختصار، تأثير نسبة Si-Al على المنخل الجزيئي ZSM متعدد الجوانب.
من خلال ضبط نسبة Si-Al، يمكن تصنيع المناخل الجزيئية ذات حجم وشكل المسام المحددين، والحموضة والاستقرار الجيدين، وذلك لتلبية احتياجات التفاعلات الحفزية المختلفة بشكل أفضل.