Диссертация (1173032), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Такое конструирование Ruсодержащего нанокластера сопровождалось реакцией восстановления дляобразования частиц металла. Использование микроволнового облучения привело107к получению хорошо диспергированных частиц размером 1,4 нм, равномернораспределенных на внешней и внутренних поверхностях нанотрубок.КатализатормикроволновогоRu/АНТ-5(синтезированныйизлучения)превосходилсиспользованиемкатализаторRu/АНТ-4(синтезированный с использованием органических лигандов) в реакцияхгидрогенизации фенола и других ароматических соединений, достигая значенийTOF в 19380 ч-1 (Ru/АНТ-5) против 7300 ч-1 (Ru/АНТ-4) для бензола.
Вприсутствии галлуазитных катализаторов бензол гидрогенизировался быстрее,чем фенол. Было отмечено снижение активности при переходе от бензола ктолуолу, этилбензолу и ксилолу. Такое поведение катализаторов – следствиеразличной адсорбционной способности внутренней полости нанотрубок.Однако, катализатор Ru/АНТ-5 был менее активен при смешаннойоднореакторной гидрогенизации ароматических соединений, кроме того, он болеечувствителен к повышению соотношения субстрата к рутению.
Также, он болеесклонен к дезактивации при хранении на воздухе. Это может быть связано с оченьмаленьким размером частиц металла.Такжеисследовансинтезированкомплексомподвоздействиямикроволновогофизико-химическихизлученияметодовианализагидрофобизированный рутенивый катализатор Ru/АНТ-5м. Установлено, чтопредварительное модифицирование нанотрубок галлуазита АПТЭС меняет знакзаряда внешней поверхности алюмосиликата, и способствует образованиюэмульсии в двухфазной системе. Синтезированные катализаторы проявляютвысокую активность в модельной реакции гидрирования бензола до циклогексанакак в водной, так и в безводной средах.108ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.
Исследованаидоказанавозможностьиспользованияприродногоалюмосиликатного наноструктурированного минерала – галлуазита в качественосителя для катализаторов гидрирования.2. Разработан метод синтеза мезопористых рутениевых катализаторов на основегаллуазита с предварительной модификацией внутренней поверхностигаллуазита азинами, образующими комплексы с ионами металлов внутригаллуазитныхнанотрубокиформированиемнаночастицрутениявовнутреннем пространстве нанотрубок.3. Разработан метод синтеза мезопористых рутениевых катализаторов на основегаллуазита пропиткой галлуазита растворами, содержащими металлическиеионы,ипоследующейэлектромагнитноймикроволновойобработкой,приводящей к образованию наночастиц рутения как снаружи, так и внутринанотрубок.4.
МетодамиNLTAD,TEM,XPS,ICPпоказано,чтоиспользованиемикроволнового облучения приводит к получению хорошо диспергированныхчастиц металла (Ru) размером 1,4 нм, равномерно распределенных на внешнейи внутренней поверхности нанотрубок галлуазита, а предварительнаямодификациявнутреннейповерхностигаллуазитаазинамипозволяетосуществлять синтез наночастиц рутения с практически монодисперснымраспределением размеров.1095.Экспериментальноопределенызакономерностивлияниясоотношениясубстрат/металл, времени проведения реакции, размера частиц металлов и ихсодержаниянаактивностьполученныхкатализатороввреакцияхгидрирования ароматических соединений.6. Показано,чторазработанныекатализаторынаосновеприродныхалюмосиликатных нанотрубок являются эффективными катализаторамигидрирования ароматических соединений, к тому же они получены на основедоступных и экологически безопасных природных нанотрубок, поэтому такиекатализаторы являются перспективными для промышленного применения впроцессах нефтепереработки и нефтехимии.Предлагаемаяпарадигмаметалло-алюмосиликатныхкатализаторовоснована на использовании широко доступных природных нанотрубок.
Галлуазит– это безопасный и экологичный наноматериал, доступный в количествах тысячтонн для масштабируемого промышленного применения. Благодаря уникальнымхимическим свойствам внешней и внутренней поверхностей, галлуазит позволитсоздавать новые структуры с другими алюмосиликатами, включая цеолиты, свысокой термической и механической стабильностью без потери ключевыхфункциональных свойств.В работе представлены результаты по синтезу наночастиц рутения, хотяразработанные подходы применимы для синтеза наносистем и с другимиметаллами – Rh, Pt, Cu, Fe. Предполагается, что похожие результаты могут бытьполучены и при использовании Au, Ag, Pd, Co, Ni и других переходных металлов,использующихся в качестве промышленных катализаторов.Все это, вместе с природным происхождением галлуазита и его дешевизной,а также возможностью улучшения его механических свойств и дисперсности,делает материалы на основе галлуазита перспективными для их будущегоприменениявпромышленномкатализе.110СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАПТЭС – 3-аминопропилтриэтоксисиланТПВ-Н2 – термопрограммируемое восстановление водородомПЭМ – просвечивающая электронная микроскопияДМСО – диметилсульфоксидЭДТА – этилендиаминтетрауксусная кислотаАНТ – алюмосиликатные нанотрубкиАНТ-м – алюмосиликатные нанотрубки, модифицированныеТПВ-H2 – термопрограммируемое восстановление водородомБЭТ – метод Брунауэра–Эммета–ТеллераБДХ – метод Баррета–Джойнера–ХалендыMAS NMR – ядерный магнитный резонанс с вращением образца под магическимугломXRD – рентгеновская дифракцияTEM(TransmissionElectronMicroscopy)–просвечивающаяэлектроннаямикроскопияEDX (Energy-Dispersive X-ray spectroscopy) – энергодисперсионная рентгеновскаяспектроскопия; энергодисперсионный рентгеноспектральный анализXPS – рентгеновская фотоэлектронная спектроскопияSEM (Scanning Electron Microscopy) – сканирующая электронная микроскопияNLTAD (Nitrogen Low-Temperature Adsorption-Desorption) – низкотемпературнаяадсорбция/десорбция азотаTOF (turnover frequency) – «число оборотов», или максимальное количествомолекул (молей) продукта, образовавшееся в единицу времени на одном активномцентре (реально – на одной молекуле, одном моле) катализатораTOFS (surface turnover frequency) – «поверхностная частота оборотов»ICP (inductively coupled plasma) – индуктивно-связанная плазма.ICP-спектрометрия – метод элементного анализа111XRF (X-ray fluorescence) – рентгенофлуоресцентный (анализ)112СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.Antonymuthu, S.
Aromatic Hydrogenation Catalysis: A Review / S. Antonymuthu,B.H. Cooper // Catal. Rev. – Sci. Eng. – 1994. – V. 36 (1). – P.75-123.2.Cooper, B.H. Aromatic saturation of distillates / B.H. Cooper, B.B.L. Donnis //Appl. Catal. A: Gen. – 1996. – V. 137. – P.203-223.3.Везиров, Р.Р. Технология переработки тяжелого газойля каталитическогокрекинга / Р.Р. Везиров, С.А. Обухова, Е.Б. Исякаева, Д.Ф. Ахметвалеева //Нефтепереработка и нефтехимия.
- 2011. - № 9.4.Информационо-техническийсправочникпонаилучшимдоступнымтехнологиям // Бюро НДТ. – 2017. - 635 c.5.Обзор рынка адипиновой кислоты в СНГ. М., ООО «ИНФОМАЙН РЕСЕЧ»,2016. C. 62.6.Рынок фенола. Текущая ситуация и прогноз 2019-2023 гг. [Электронныйресурс]. - Режим доступа: https://alto-group.ru/otchot/marketing/445-rynok-fenolatekushhaya-situaciya-i-prognoz-2015-2019-gg.html.7.Красных, Е.Л., Леванова С.В., Сульман Э.М., Глазко И.Л., Cоколов А.Б,Поздеев В.А. Способ селективного гидрирования фенола до циклогексанона //Патент РФ № 2528980, 20.09.2014.8.Капролактам и полиамид 2016: Переработка не растет – создавайте спрос[Электронный ресурс].
– Режим доступа: https://plastinfo.ru/information/articles/579/9.Калечиц, И.В. Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив /И.В. Калечиц. - М.: Химия, 1973. – .130 с.10. Орочко, Д.И. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке / Д.И.Орочко, А.Д. Сулимов, Л.Н. Осипов. – Москва: Химия, 1971. – 352 с.11.Широкопояс,С.И.Гидродеароматизацияуглеводородногосырьясиспользованием биметаллических платино-палладиевых катализаторов на основемезопористых алюмосиликатов: диссертация на соискание ученой степени канд.хим.
наук: 02.00.13 / С.И. Широкопояс. – М., 2014. – 121 с.11312.Benzene - Study: Market, Analysis, Trends 2021 [Электронный ресурс] /Ceresana [Офиц. сайт]. URL: http://www.ceresana.com/13.Гуревич, И.Л. Технология переработки нефти и газа.Ч.1 / И.Л. Гуревич. –М.: Химия. 1972. – 328 с.14.Zhang, F.F. On present methods of hydrogenation of aromatic compound, 1945 topresent day /F.F. Zhang, Т.
van Rijnman, J.S. Kim, A. Cheng // Lunds TekniskaHogskola. – 2008.15.Campbell, M. L. Cyclohexane / M.L. Campbell // In Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry. – 2011.16.Ким, С.С. Конъюктура мирового рынка капролактама / С.С. Ким // TheChemical Journal. - 2016. P. 56.17.Султанова, Р.Б. Технология основного органического и нефтехимическогосинтеза. Ч.1 / Р.Б. Султанова, Р.Р. Рахматуллин, В.Ф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
