"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6708
ETF6708 (ETF6708) "Tseoliitide kvantkeemiline uurimine (1.01.2006−31.12.2009)", Kaido Sillar, Tartu Ülikool, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6708
Tseoliitide kvantkeemiline uurimine
Quantum-chemical study of zeolites
1.01.2006
31.12.2009
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnika 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikoolkoordinaator01.01.2006−31.12.2007
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2006−31.12.2009
PerioodSumma
01.01.2006−31.12.2006228 000,00 EEK (14 571,86 EUR)
01.01.2007−31.12.2007228 000,00 EEK (14 571,86 EUR)
01.01.2008−31.12.2008228 000,00 EEK (14 571,86 EUR)
01.01.2009−31.12.2009218 880,00 EEK (13 988,98 EUR)
57 704,56 EUR

Tseoliidid on mikropoorsed kristalsed alumosilikaadid, mis on leidnud kasutust katalüsaatorina naftakeemiatööstuses. Antud projekti eesmärgiks on tseoliitides toimuva katalüüsi kvantkeemiline uurimine (kasutades ONIOM meetodit). Katalüüsi uurimiseks peab kõigepealt võimalikult hästi kirjeldama katalüsaatorit. Käesoleva uurimuse raames on esmalt plaanis kvantkeemiliselt modelleerida erinevate tseoliitide (ZSM-5, Y; mordeniit jt) katalüütiliselt aktiivseid tsentreid, milleks on valitud sildmised hüdroksüülrühmad (happeline katalüüs) ja leelismetallikatioonid. Eksperimentaalselt saadakse tseoliitide katalüütiliselt aktiivsete tsentrite kohta palju informatsiooni aktiivse tsentri ja valitud proovimolekulide vaheliste interaktsioonide mõõtmistest (mikrokalorimeetriliselt, spektroskoopiliselt). Väga oluline on teada milliste struktuuride ja energiatega kompleksidele teatud spektraaljooned vastavad. Selleks on antud projekti raames kavas modelleerida tseoliitide aktiivsete tsentrite ja erinevate proovimolekulide vahelisi komplekse. Katalüütilistest reaktsioonidest uuritakse tööstuses kasutatavat benseeni alküülimist eteeniga. Hindamaks pooride mõõtmete ja kuju mõju anud reaktsioonile, modelleeritakse benseeni etüülimist erinevates tseoliitides (tseoliitides Y ja ZSM-5). Saadud informatsiooni saab kasutada praeguseks teadaolevate katalüütiliste protsesside efektiivsemaks muutmisel ning uute ja paremate katalüsaatorite väljatöötamisel. Tööstuslike katalüüsiprotsesside täiustamine võimaldaks loodusressursse säästlikumalt kasutada ning vähendada keskkonda saastavate tootmisjääkide hulka.
Zeolites are microporous crystalline aluminosilicates that are used in the petrochemical industry as catalysts. This project is targeted to give a quantum-chemical description of the catalysis in zeolites. To study catalysis, one needs a good method to model the catalyst. At first, we plan to model catalytically active centres (bridging hydroxyl groups and alkali metal cations) in zeolites ZSM-5, Y and Mordenite. A lot of information about the active sites is obtained from monitoring (microcalorimetrically or spectroscopically for example) of the complex formation between the probe molecules and the active sites. It is utmost importance to know the correspondence between the structures of the complexes and the recorded spectral lines. For that reason, the complexes between different zeolites and probe molecules will be studied. The industrially important catalytic reaction – benzene alkylation – will be studied. To estimate the effect of the pore size and shape to this reaction, the alkylation reaction will be modelled in different zeolites (in zeolite Y and ZSM-5). The obtained information can be for a great help to increase the efficiency of the current catalytic processes and to new catalyst development. The improvement of industrial catalysis could lead to the more economical use of nature’s resources and to the reduction of the waste product formation