Temperature-programmed desorption of methylnaphthalene from alkali-metal faujasites

Abstract

Interaction between 1-methylnaphthalene and alkali-metal X and Y zeolites has been investigated using TPD. All spectra show only a single peak, the temperature of which changes with the nature and amount of the alkali-metal cation and the Si/Al ratio of the faujasite. A correlation between peak temperature and average charge of structural oxygen atoms of the zeolite is shown. On the basis of the atomic charge distribution in the 1-methylnaphthalene molecule, it is, suggested that adsorption is initiated by interaction between the alkali-metal cation and the carbon atom of the methyl group. Simultaneously, an interaction involving hydrogens atoms of the aromatic rings and structural oxygen atoms of the zeolite occurs, except for X samples containing high amounts of large alkali-metal cations.

Zusammenfassung

Mittels TDP wurde die Wechselwirkung zwischen 1-Methylnaphthalin und den Alkalimetall- X und Y Zeolithen untersucht. Alle Spektren zeigen nur einen einzigen Peak, dessen zugehörige Temperatur sich mit Art und Menge des Alkalimetallkations und dem Si/Al-Verhältnis auf dem Faujasit ändert. Es wird eine Korrelation zwischen der Peaktemperatur und der Durchschnittsladung der Gitter-Sauerstoffatome der Zeolithe gezeigt. Auf der Basis der atomaren Ladungsverteilung im 1-Methylnaphthalin Molekül wird angenommen, daß Adsorption durch die Wechselwirkung zwischen dem Alkalimetallkation und dem Kohlenstoffatom der Methylgruppe initiiert wird. Gleichzeitig erfolgt eine Wechselwirkung zwischen den Wasser-stoffatomen des aromatischen Ringes und den Gitter-Sauerstoffatomen der Zeolithe mit Ausnahme von X Proben, die einen hohen Anteil an großen Alkalimetallkationen aufweisen.