ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбционные методы измерения общей и парциальной поверхности гетерогенных катализаторов и носителей (современное состояние и тенденции развития) Адсорбция из "Промышленный катализ в лекциях Выпуск3" Приборы ДИНАСОРБ позволяют определять время защитного действия слоев адсорбентов. В 1995 г. в Институте катализа был создан действующий макет такого прибора. [c.71] Испытания на механическую прочность твердых гетерогенных катализаторов, носителей для них и адсорбентов необходимы для контроля качества и прогнозирования их работы в условиях эксплуатации. Методики таких испытаний были разработаны в Институте физической химии АН СССР. Их внедрением в Институте катализа занималась ведущий инженер Л.Ф. Мельгу-нова. В настоящее время для испытаний механических свойств используются три методики. [c.72] Испытания на раздавливание в статических условиях. Используют приборы МП-9С, ПК-1, ПК-2-1, ПК-2-3 с разными диапазонами разрушающих усилий до 300 кгс для гранул с размерами от 1 до 40 мм (рис. 27). [c.72] Испытания на удар в динамических условиях. [c.73] На рис. 28 показан прибор МП-14Да, используемый для этих испытаний, обеспечивающий измерения ударной и усталостной прочностей для гранул с размерами от 1 до 20 мм. [c.73] Все выщеперечис-ленные приборы существуют в единичных экземплярах в Институте катализа СО РАН. Ранее часть приборов выпускалась серийно на ряде отечественных предприятий, однако в начале 90-х годов в связи с отсутствием спроса выпуск был прекращен. [c.73] МНОГИХ лет проточно-циркуляционные методы использовались с высокой эффективностью для подбора новых катализаторов. В последние годы выяснилось, что в ряде случаев современные проточно-циркуляционные установки позволяют получать принципиально новую информацию о механизме и кинетике ряда важнейших промышленных каталитических процессов. Предполагается широко использовать эти методы для разработки процессов энергетики будушего. Очень перспективным является их использование дня организации надежного и оперативного контроля качества промышленньрс катализаторов, в первую очередь катализаторов экологического назначения. [c.74] Удалось существенно улучшить статические и динамические методы исследований адсорбционных свойств. Накоплен положительный опыт использования новых статических приборов для изучения кинетики адсорбции различных газов и определения содержания цеолитов в горных породах. Перспективно использование таких приборов в качестве гелиевых пикнометров. Наибольшие успехи достигнуты в усовершенствовании динамических методов исследований адсорбционных свойств. Насколько нам известно. Институт катализа является единственной организацией в мире, которой удалось создать серию полностью автоматизированных компактных приборов для определения обшей удельной поверхности дисперсных и пористых материалов без механических перемещений печи и сосуда Дьюара с жидким азотом. Создан простой и надежный прибор для измерений удельной поверхности нанесенных металлов. Как известно, зарубежная промышленность выпускает большой ассортимент хороших приборов для изучения текстурных характеристик катализаторов и сорбентов. Основными отличиями приборов, созданных в Институте катализа, являются существенно меньшая их стоимость (за счет применения оригинальных технических решений) и максимальная приспособленность этой сложной техники к реальным условиям ее эксплуатации в условиях современной России. [c.74] Дальнейшее развитие экономики России требует существенной интенсификации научных исследований. Это делает необходимым полное переоснащение отечественных научно-исследова-тельских лабораторий новейшей экспериментальной техникой. Сейчас создаются благоприятные условия для участия в этой работе малого и среднего бизнеса. Хочется надеется, что упомянутые в данной лекции методические и технические разработки Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН найдут массовое и успешное применение в лабораториях химиков-каталити-ков уже в самом ближайшем будущем. [c.75] Лекция посвящена адсорбционным методам измерения важнейшей текстурной хороктеристики гетерогенных катализаторов и других пористых материалов — их общей и парциальной поверхности. Цель лекции — критический анализ состояния и основных тенденций развития этих методов, достоверности получаемых результатов, перспектив их использования для решения проблем, возникающих при переходе от преимущественно качественных подходов к приготовлению катализаторов к количественной теории их приготовления, которая должна стать фундаментальной базой для направленного дизайна катализаторов с заданными свойствами. Кратко рассмотрены также проблемы определения размера частиц и пор сложной формы и их распределения по характерным размером. [c.77] Специфика упомянутых текстурных характеристик в том, что их, как правило, нельзя измерять in situ, т.е. непосредственно в ходе эксперимента, приводящего к трансформациям текстуры. Поэтому они являются результатом интерпретации результатов измерений других величин, обычно адсорбции молекул—зондов (N2 и др.). Если точность измерений непосредственно величин адсорбции зависит от прецизионности использованного прибора, то точность и корректность значений удельной поверхности, рассчитанных из этих измерений, — от модельных допущений, использованных при переходе от величин адсорбции к величине поверхности. Эти допущения включают модель поверхности, предположения о доступности этой поверхности для использованных при адсорбционных измерениях молекул зонда, о их взаимодействии с атомами или атомными группами на поверхности и т.д. Аналогичные проблемы возникают и при определении размера, формы и объема пор и т.д. Часть этих проблем разрешается в комплексных исследованиях, объединяющих результаты электронно-микроскопических, рентгенофазовых и других измерений. Однако и в этих случаях неизбежны определенные элементы моделирования, т.е. последнее слово остается за надежностью интерпретации. [c.78] Поэтому надежность определения текстурных характеристик реальных пористых объектов из результатов адсорбционных или более комплексных измерений опирается на проблемы как точности самих измерений, так и адекватности интерпретации результатов таких измерений. [c.78] В последние десятилетия интенсивное развитие и распространение компьютерной техники обеспечило значительный прогресс как в автоматизации адсорбционных измерений, так и интерпретации их результатов. Цель данной лекции — обсуждение адсорбционных методов определения общей и парциальной поверхности катализаторов, носителей и других пористых материалов, а также современного состояния и тенденций развития этих методов, где пока сосуществуют и традиционные, и новые методы измерений и интерпретации. Дополнительно в предельно краткой форме рассмотрены подобные проблемы определения размера частиц и пор. [c.78] Вернуться к основной статье