Zeolity jsou mikroporézní hlinitokřemičitany s třírozměrnou krystalickou mřížkou. Křemíkem bohaté zeolity představují v současnosti nejpočetnější a nejdůležitější skupinu heterogenních katalyzátorů používaných v chemickém průmyslu (zpracování ropy, petrochemie, příprava základních surovin pro chemickou výrobu) a zároveň velmi důležité materiály pro ochranu ovzduší.
Zeolit strukturního typu mordenit patří mezi nejpoužívanější zeolitické průmyslové katalyzátory a je to jeden ze dvou typů umožňujících přeměny větších molekul díky značnému průměru kanálů ve struktuře. Nedostatkem tohoto zeolitického katalyzátoru ale je, že jej nedovedeme připravit bez defektů, které mohou představovat jiný typ reakčních center a tak snižovat především selektivitu katalyzátoru. To pak má negativní dopady jak ekonomické, tak ekologické (více odpadů, kratší životnost drahého katalyzátoru, častější energeticky náročná regenerace). Našemu týmu se podařilo vyvinout nový způsob syntézy mordenitu, která vede ke vzniku materiálu s minimálním množstvím defektů. Možnost vynechání jedné operace při výrobě katalyzátoru snižuje jak energetickou náročnost, tak množství odpadních vod vznikajících při přípravě katalyzátoru.
Pro použití nově vyvinutého zeolitického katalyzátoru je kromě přítomnosti defektů také velmi důležitá organizace hliníkových atomů v krystalové mřížce zeolitu. Aktivní centra v zeolitických katalyzátorech jsou vázána na tyto hliníkové atomy a zeolit s izolovanými Al atomy tak může mít velmi odlišné katalytické vlastnosti od té samé struktury s Al atomy vyskytujícími se ve dvojicích, kdy aktivní centra mohou spolupracovat. Někdy bohužel i nežádoucím způsobem, např. tvorbou uhlíkatých úsad, tj. snížením životnosti katalyzátoru nebo požadavkem na jeho častější regeneraci. Proto byly vyvinuty postupy pro analýzu distribuce hliníku ve skeletu mordenitu a analyzována distribuce hliníku v bezdefektním mordenitu připraveném pomocí ultrazvuku a porovnána s distribucí v mordenitu připraveném konvenční metodou.
Influence of the ultrasonic-assisted synthesis on Al distribution in MOR zeolite. From gel to resulting material J. E. Olszowka, V. Pashkova, A. Kornas, J. Dedecek, J. Brus, M. Urbanova, E. Tabor, P. Klein, L. Brabec, K. Mlekodaj, New Journal of Chemistry, 2021, DOI: 10.1039/D1NJ00685A.