Templaattiaineen vaikutus ja toiminta ZSM-molekyyliseulan synteesiin

Molekyyliseulasynteesin prosessissa templaattiaineella on ratkaiseva rooli. Templaattiaine on orgaaninen molekyyli, joka voi ohjata molekyyliseulan kiteiden kasvua molekyylien välisen vuorovaikutuksen läpi ja määrittää sen lopullisen kiderakenteen.
Ensinnäkin templaattiaine voi vaikuttaa molekyyliseulan synteesiprosessiin. Molekyyliseulan synteesiprosessissa templaattiainetta voidaan käyttää "oppaana" auttamaan syntetisoimaan molekyyliseulaa, jolla on tietty huokoskoko ja muoto. Tämä johtuu siitä, että templaattiaine kykenee tunnistamaan ja koordinoimaan tiettyjä epäorgaanisia silikaattilajeja, mikä säätelee niiden kasvusuuntaa ja -nopeutta. Toiseksi templaattiaine voi myös vaikuttaa molekyyliseulan huokoskokoon ja muotoon.
Erikokoisia ja -muotoisia molekyyliseuloja voidaan syntetisoida eri templaattiaineilla, koska templaattiaineen molekyylikoko ja muoto määräävät lopullisen molekyyliseulan huokoskoon ja muodon.
Esimerkiksi dekyylitemplaattia voidaan käyttää syntetisoimaan ZSM-5-molekyyliseula, jossa on kymmenen jäseninen syklohuokosrakenne, kun taas dodekyylitemplaattia voidaan käyttää ZSM-12-molekyyliseulan syntetisoimiseen, jossa on kaksitoistajäseninen syklohuokosrakenne.
Lisäksi templaattiaine voi myös vaikuttaa molekyyliseulan happamuuteen ja stabiilisuuteen. Erityyppiset templaattiaineet voivat antaa erilaista happamuutta molekyyliseulalle, koska templaattiaine voi olla vuorovaikutuksessa molekyyliseulan happaman keskuksen kanssa funktionaalisten ryhmiensä kautta.
Samaan aikaan erilaiset templaattiaineet voivat myös vaikuttaa molekyyliseulan lämpöstabiilisuuteen ja hydrotermiseen stabiilisuuteen. Esimerkiksi amiditemplaatin käyttö voi parantaa merkittävästi ZSM-5-molekyyliseulojen lämpöstabiilisuutta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että templaattiaineella on tärkeä rooli ZSM-molekyyliseulan synteesissä.
Valitsemalla sopiva templaattiaine voidaan syntetisoida molekyyliseuloja, joilla on tietty huokoskoko ja muoto, hyvä happamuus ja stabiilisuus, jotta ne vastaisivat paremmin erilaisten katalyyttisten reaktioiden tarpeita.