- •Содержание публикации.
- •2.1 Введение.
- •2.2 Экспериментальная часть.
- •2.2.1 Приготовление катализатора.
- •2.2.2Методики исследования.
- •2.2.3 Гидрирование ацетилена.
- •Результаты эксперимента.
- •3.1 Охаратеризование носителей δ-Al2o3 и δ-Al2o3/Ni-впям.
- •3.2 Изучение катализаторов Pd/δ-Al2o3 и Pd/δ-Al2o3/Ni-впям.
- •Заключение.
Заключение.
Для оценки возможности применения высокопористого проницаемого ячеистого материала с нанесенным на его поверхнось оксидом алюминия — δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ в качестве носителя для катализатора гидрирования исследованы его текстурные, морфологические и кислотные характеристики; изучено их влияние на каталитические свойства нанесенных на δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ частиц палладия в реакции гидрирования ацетилена в этан-этиленовой фракции.
Показано, что для слоя оксида алюминия δ-модификации, нанесенного на Ni-ВПЯМ, характерна специфическая морфология кристаллитов, заключающаяся в формировании плотной упаковки вторичных агрегатов, образующихся в результате более интенсивного взаимодействия первичных частиц в местах расположения различных поверхностных дефектов. Это обусловливает значительно более узкий диапазон кислотных центров по силе и меньшую кислотность по сравнению с традиционным оксидом алюминия, δ-Al2O3. Такие свойства носителя определяют, в свою очередь, меньший спектр зарядовых состояний и более высокую электронную плотность на валентных орбиталях нанесенных частиц палладия для катализатора Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ.
Установлено, что формирование узкого диапазона зарядовых состояний нанесенных частиц палладия с поверхностными атомами, характеризующимися высокой электронной плотностью на валентных орбиталях, определяет более высокую селективность катализаторов на основе Ni-ВПЯМ по сравнению с традиционным катализатором на δ-Al2O3 в превращении ацетилена в этилен.
Литература.
Kang J.H., Shin E.W., Kim W.J., Park J.D., Moon S.H. // Catalysis Today. 2000. Vol. 63. P. 183—188.
Jin Y., Datye A.K., Rightor E., Gulotty R., Waterman W., Smith M., Holbrook M., Maj J., Blackson J. // Journal of Catalysis. 2001. Vol. 203. P. 292—306.
Pradier C.M., Mazina M., Berthier Y., Oudar J. // Journal of Molecular Catalysis. 1994. Vol. 89. P. 211—220.
Gislason J., Xia W., Sellers H. // Journal of Physical Chemistry A.
2002. Vol. 106. P. 767—774.
Praserthdam P., Phatanasri S., Meksikarin J. // Catalysis Today.
2000. Vol. 63. P. 209—213.
Kurukchi S., Wines T.H. // Hydrocarbon Asia (January/February). 2007. P. 48—56.
Ламберов А.А., Халилов И.Ф., Ильясов И.Р., Бикмурзин А.Ш., Герасимова А.В. // Вестник Казанского технологического университета. 2011. Т. 14. № 13. С. 24—35.
Ламберов А.А., Халилов И.Ф., Ильясов И.Р., Бикмурзин А.Ш., Шатилов В.М., Назмиева И.Ф. // Журнал прикладной химии. 2011. Т. 84. № 8. С. 1320—1328.
Nosova L.V., Stenin M.V., Nogin Yu.N., Ryndin Yu.A. // Applied Surface Science. 1992. Vol. 55. P. 43—48.
Ryndin Yu.A., Nosova L.V., Boronin A.I., Chuvilin A.L. // Applied Catalysis. 1988. Vol. 42. P. 131—141.
Molnár A., Sárkány A., Varga M. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2001. Vol. 173. P. 185—221.
Реакционная система |
Исходный объект (сырье) |
Катализатор |
Реактор |
Условие проведение реакции |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Гидрирование ацетилена из этан-этиленовой фракции |
Этан-этиленовая фракция |
Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ(высокопористые проницаемые ячеистые материалы)
|
Каталитические испытания образцов в реакторе вытеснения со стационарным слоем катализатора |
Реакция проводиться при атмосферном давлении, температура не указана, скорости подачи сырья 7000 ч–1, мольном соотношении Н2 : С2Н2 = = 1,5 : 1,0 в этан-этиленовой смеси (ЭЭС), содержащей, об.%: С2Н2 — 1,60, С2Н4 — 81,08 и С2Н6 — 17,32. Масса загрузки катализатора — 1 г (фракция катализатора 0,1—0,2 мм). Загруженный образец предварительно восстанавливали в токе Н2 при 200 °С в течение 4 ч |
Методы исследования физико-химических свойств катализатора |
Анализ сырья и катализата |
Цель исследования |
Основные результаты исследования |
Источник |
Год публика- ции |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Удельную площадь поверхности образцов определяли методом БЭТ; объем, размер пор и распределение пор по размерам — по модели Barrett — Joyner — Halenda из данных по сорбции азота при –195,7 °С на анализаторе Autosorb iQ (Quantachrome, США). Дисперсность палладия измеряли методом хемосорбции СО на автоматическом хемосорбционном анализаторе ChemBET Pulsar TPR/TPD (Quantachrome, США). Поверхностная кислотность носителей была определена методом температурно-программируемой десорбции аммиака (ТПД-NH3) на приборе проточного типа с детектором по теплопроводности ChemBet Pulsar (Quantachrome, США). Рентгенофазовый анализ (РФА) носителей проводили на дифрактометре XRD 7000S (Shimadzu) с использованием длинноволнового излучения CuKα (λ = = 1,54187 Å). Режим записи дифрактограмм — 30 кВ, 15 мА. ИК-спектры получены при температуре –83 °С на фурье-спектрометре Bruker Vertex 70. Температурно-программируемое восстановление (TПВ) образцов проводили на приборе ChemBET Pulsar TPR/TPD (Quantachrome, США) с детектором по теплопроводности (ДТП).
|
Анализ продуктов гидрирования на выходе из реактора проводили на газовом хроматографе, оснащенном ПИД (ГХ «Хромос-1000», колонка VP-PLOT: 50 м × 0,53 мм). |
Целью исследования являлось изучение влияния морфологических, текструктурных и кислотных характеристик носителя — композита, состоящего из оксида алюминия и никельсодержащего высокопористого проницаемого ячеистого материала (Ni-ВПЯМ), на электронные, геометрические свойства нанесенных частиц палладия и их активность в реакции селективного гидрирования ацетилена.
|
Результаты исследования показывают, что формирование узкого диапазона зарядовых состояний нанесенных частиц палладия с поверхностными атомами, характеризующимися высокой электронной плотностью на валентных орбиталях, определяет более высокую селективность катализаторов на основе Ni-ВПЯМ по сравнению с традиционным катализатором на δ-Al2O3 в превращении ацетилена в этилен.
|
Смотри таблицу №1 |
2014 |