Платина на носителях каталитические свойства

Влияние условий термообработки носителя и катализатора на нх физико-химические свойства и каталитическую активность. Условия термообработки значительно изменяют физическое и химическое состояние компонентов катализатора, что связано с химическим взаимодействием исходных соединений платины, носителя и промоторов на различных стадиях термообработки. Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов должен обладать сильными кислотными свойствами, обеспечивающими высокую скорость протекания реакции изомеризации, в сочетании с гидрирующими свойствами, от которых зависит стабильность его работы в процессе. [c.50]

Другой тип химического взаимодействия между металлом и его носителем наблюдался для платины на оксиде алюминия при высокотемпературном восстановлении водородом. Часть оксида алюминия образует с платиной твердый раствор. В настоящее время еще не ясно, насколько распространен или важен этот эффект. Естественно, можно ожидать, что иримесь в носителе, такая, как железо в оксиде алюминия, может сплавиться с нанесенным металлом. Такое сплавление может существенно влиять на каталитические свойства. [c.14]

В отличие от каталитического крекинга, при каталитическом ри-форминге используют катализаторы гидрирования-дегидрирования (платина, промотированная добавками рения, иридия, германия, олова и т.д.), нанесенные на носитель (оксид алюминия с добавками хлора), которые проявляю кислотно-каталитические свойства, приводящие к реакциям изомеризации. [c.20]

Неоднократно отмечалось, что адсорбционные и каталитические свойства платины на носителях в химических реакциях в той или иной степени зависят ог размера частиц катализатора [1—6] и природы носителя [5—9]. Результаты этих работ нельзя непосредственно перенести на электрохимические объекты, так как катализаторы для химических реакций получают чаще всего нанесением металлов на неэлектропроводные окислы, а электрохимические процессы протекают на электродах, полученных осаждением каталитически активных металлов на электропроводные носители. Однако сопоставление результатов исследований, проведенных различными методами и на различных объектах, может быть чрезвычайно полезным для глубокого понимания свойств катализаторов на носителях. [c.219]

Каталитические свойства рассмотренных выше твердых контактов можно значительно улучшить при введении небольших количеств платины или палладия, и в настоящее время во все наиболее активные катализаторы изомеризации вводят благородный металл. Ниже рассмотрены катализаторы, где в качестве носителей использованы оксид алюминия и алюмосиликаты. Поскольку в таких катализаторах присутствуют компоненты, активирующие и гидрирование-дегидрирование (металл), и изомеризацию (кислотный носитель), их называют бифункциональными. [c.119]

Сопоставление результатов электрохимического хлорирования циклогексена на платиновом и графитовом электродах заставляет отдать предпочтение последнему [69]. Выходы моно- и полихлор-замещенных циклогексана составляют 42,2 и 8,5% для платинового анода, 54,4 и 10,9% для графитового при конверсии исходного продукта соответственно 58,8 и 68%. Б ряде случаев графитовым анодам рекомендуется придавать каталитические свойства. С этой целью аноды делают с высокой пористостью (до 70%) и высокой, удельной поверхностью (до 140 м /г). Поры заполняют раствором солей благородных металлов, например платины, и подвергают термической обработке в атмосфере водорода с целью восстановления соли в металл. Таким образом на графит наносится до 3% металла от носителя. В некоторых случаях анод из массы пористого графита делают полым, помещая внутри активированный уголь, пропитанный солями благородных металлов. Хлорируемый продукт, обычно углеводород, подается в электролизер сквозь поры анода [64, 67]. [c.350]

Металлические катализаторы с необходимой дисперсностью удалось получить в виде платинированных силикагелей, а поверхность Pt на носителе определялась по хемосорбции водорода (несколько позже был разработан для этой цели метод абсолютных изотерм адсорбции [155]). В результате изучения большого числа различных реакций гидро-дегидрогенизации гидрирования гексена-1, циклогексена, аллилового спирта [154], дегидрирования циклогексана [156] и изопропилового спирта [157], гидрогенолиза пентана [157] и др. — было обнаружено примерное постоянство удельной активности при переходе от граней к ребрам и дефектам кристаллической платины. Отличия в активности оказались связанными не со строением поверхности, а с изменениями химического состава адсорбционного слоя — влиянием кислорода, различной дезактивацией катализаторов под влиянием побочных процессов и т. д. Казалось бы, данные Полторака подтверждают вывод Борескова [134] о постоянстве удельной активности, с той лишь разницей, что в работах Полторака исследовался интервал дисперсности кристаллов, в котором принципиально возможно обнаружить зависимость каталитических свойств от структуры, т. е. 10—50 А. Боресков же искал эту зависимость в той области размеров частиц (50 А), где, по мнению Полторака, ее вообще нельзя найти. [c.53]

Влияние различных носителей катализаторов на каталитические свойства платины. [c.160]

ЩИХСЯ между силикатными слоями. По этой причине глинистые почвы очень удобны для выращивания растений. Это же свойство позволяет использовать их в качестве носителей для металлических катализаторов. Один из распространенных катализаторов-платиновая чернь - представляет собой тонкоизмельченную металлическую платину, полученную осаждением из раствора. Каталитическая активность платиновой черни усиливается высокоразвитой поверхностью металла. Аналогичный эффект достигается путем осаждения металла-катализатора (N1 или Со) на поверхность глины. Атомы металла покрывают внутренние поверхности силикатных листов, а кристаллическая структура глины предотвращает слипание металла в бесполезную массу. Согласно предположению Дж. Бернала, первые каталитические реакции на ранних стадиях эволюции жизни, еще до появления биологических катализаторов (ферментов), могли протекать на поверхности глинистых минералов. [c.637]

При осуществлении процесса риформинга наблюдается постепенное снижение активности и селективности катализатора. Основные причины дезактивации катализаторов действие каталитических ядов, содержащихся в сырье закоксовывание катализатора длительное термическое воздействие, приводящее к росту кристаллов платины и изменению физико-химических свойств носителя. [c.164]

В каталитическом риформинге применяют гетерогенные бифункциональные катализаторы. Эти катализаторы содержат металлы (платину, платину и рений, платину и иридий), которые инициируют реакции дегидрирования и гидрирования. Носителем катализаторов служит промотированный галогенами оксид алюминия, который обладает кислотными свойствами и катализирует реакции изомеризации и крекинга углеводородов. На катализаторах риформинга также протекают реакции дегидроциклизации парафиновых углеводородов. [c.348]

Даже в том случае, когда носителю приписывают пассивную роль, очевидно, что его структура и химические свойства поверхности оказывают большое влияние на свойства нанесенного катализатора. Так, например, пористость, удельная поверхность и природа поверхности носителя влияют на степень дисперсности нанесенного металла. Кроме того, пористость носителя определяет степень доступности нанесенного металла для реактантов, и, наконец, вещество, используемое в качестве носителя металлической фазы, может проявлять собственную каталитическую активность. Хорошо известный пример этого — бифункциональные платина-алюмосиликатные и платина-цео-литные катализаторы риформинга углеводородов, этой причине в главе, посвященной носителям, рассмат/ ивается не только их структура, но и освещаются некоторые общие вопросы химии поверхности носителей. [c.9]

Активность металла обнаруживает некоторую зависимость от его электронных свойств. Большинство каталитически активных металлов представляет собой элементы VI и УП1 групп периодической системы Менделеева (хром, молибден, вольфрам, железо, кобальт, никель, платина и палладий). В некоторых случаях сульфиды и окислы в свободном состоянии (без носителей) обнаруживают кислотные свойства. Примером может служить дисульфид вольфрама, обладающий каталитической активностью в реакциях гидроизомеризации и гидрокрекинга, а также в реакциях насыщения кратных связей. [c.206]

Стационарную скорость выделения водорода определяли путем снятия зависимости ток—потенциал при медленной скорости наложения потенциала (0,01 в/сетс). Были сопоставлены удельные активности осажденных катализаторов при смещении потенциала от равновесного значения на 0,025 в (вое данные отнесены к 1 лi истинной поверхности платины). На рисунке 3, а показана зависимость удельной каталитической активности от удельной поверхности платины. Точка 1 относится к гладкой монолитной платине, а прямые 2—5 — к платинированным электродам с различным отношением истинной поверхности платины к геометрической поверхности образца. Как видно, скорость реакции возрастает с увеличением удельной поверхности, т. е. с уменьшением размеров кристаллов. Но еще большее влияние оказывает степень заполнения носителей платиной (рис. 3, б). С уменьшением заполнения носителя платиной каталитическая активность, отнесенная к единице истинной поверхности платины, может превышать каталитическую активность гладкой платины более чем в 10 раз. Образцы с одинаковой удельной поверхностью платины (одинаковым средним размером кристаллов) обладают разной удельной активностью в зависимости от количества кристаллов на поверхности. Это указывает на возможное влияние платины на каталитические свойства носителя. Приближенные оценки показали, что такое активирующее влияние для исследованных нами образцов заметно при среднем расстоянии между [c.221]

В табл. 48 сопоставлены каталитические свойства некоторых нанесенных катализаторов при изомеризации бутена-1. Процесс вели при 450 °С и объемной скорости 200 ч . В исходном газе содержалось 86,3% бутена-1, 8,2% цис-бутена-2 и 5,5% транс-бутена-2. Видно, что во всех случаях сохраняется активность носителя в реакциях структурной изомеризации отношение бутены-2 бутен-1 близко к термодинамически равновесному, равному 2,5. Низка и селективность образования стереоизомеров как правило, отношение цис-1транс- мало отличается от равновесного (0,63). Вместе с тем катализаторы, содержащие железо, платину, родий и особенно палладий, эффективны и в скелетной изомеризации [38]. Относительно родиевых и палладиевых катализаторов следует, однако, отметить, что в отсутствие водорода они -быстро дезактивируются. [c.157]

Взаимодействие платины и носителя влияет также иа каталитические свойства алюмоплатинового катализатора [1971. Так. промышленный катализатор Pt/Al. Og, прокаленный в воздухе при 500 "С и восстановленный водородом при 400 С, обладает весьма высокой активностью в реактт гидрогенолиза пентана, но полностью, ее теряет, если восстановление провести при 550 "С. Однако, если снова прокалить дезактивированный катализатор при 500 °С в воздухе и восстановить его нри 400 °С, то ои приобретает первоначальную активность. Значительное сходство условий, приводящих к уменьшению или восстановлению хемосорбционной емкости платины по водороду и активности катализатора Pt/AljOs в гидрогенолизе позволяет предположить что это взаимосвязанные явления. Возможно, что снижение активности катализатора в гидрогенолизе также связано с образованием сплава платины и алюминия. [c.87]

Исследовались каталитические свойства многочисленных сильных кислот фтористого водорода, фтористого бора, галоидсульфоновых кислот, этансульфоновой кислоты и др. Однако ббльшая часть экспериментальных данных, используемых для выяснения механизма изомеризации насыщенных углеводородов, была получена с применением хлористого и бромистого алюминия, серной кислоты и алюмосиликатов. Поэтому рассмотрение реакций изомеризации, катализируемых сильными кислотами, будет ограничено реакциями, протекающими на перечисленных четырех катализаторах. По тем же причинам обсуждение изомеризации в присутствии гидрирующих катализаторов на кислотных носителях будет ограничено реакциями, протекающими в присутствии платины на содержащей галоид окиси алюминия, никеля на алюмосиликатах и алюмомолйбденового катализатора. [c.88]

Реакционная среда также влияет на каталитические свойства катализатора, модифицируя его поверхность (объем). Так, исследования образцов серебра, нанесенного на оксид алюминия, показали, что в присутствии смеси этилена с кислородом при 250 °С наблюдается движение атомов и частиц серебра на поверхности носителя. Размеры частиц изменяются мелкие превращаются в более крупные конгломераты на носителе, а из атомов серебра образуются металлические кластеры. В случае реакции окислительного аммонализа метана на платино-родиевом катализаторе при 1100 °С, наоборот, происходит разрушение структуры металлов. [c.642]

Не только магнитные, но и каталитические свойства разбавленных атомизированных слоев металлических катализаторов на дисперсных носителях Существенно определяются электронной структурой атома — его местом в периодической системе Менделеева и наличием холостых электронов. Роль электронного строения атомов в разведенных слоях особенно отчетливо проявляется при катализе смешанными слоями и в явлении спинового отравления , найденного Зубовичем [53]. При этом адсорбционные катализаторы, содержащие весьма каталитически активные атомы с неспаренными электронами, например атомы серебра, начинают сильно снижать (иногда почти до нуля) каталитическую способность других также весьма активных атомов с неспаренными электронами, например Р1. Этот вид взаимного отравления в результате спаривания электронов контрастно проявляется в смешанных слоях серебра с платиной и палладием при распаде перекиси водорода. Также действуют атомы меди, обладающие одним неспаренным электроном, но ионы меди, лишенные этого электрона, почти не оказывают токсического действия. Резкий провал парамагнитизма слоя в области отравления и его рост в области активации экапериментально демонстрирует определяющую роль спин-валентности в катализе. [c.27]

Рутений, так же как платина и палладий, обладает каталитическими свойствами, но часто отличается от них большей селективностью и избирательностью. В гетерогенном катализе используются металлический рутений и его сплавы. Наиболее эффективные катализаторы получаются при нанесении рутения на различные носители с сильноразвитыми поверхностями. Во многих случаях его применяют вместе с платиной для того, чтобы увеличить ее каталитическую активность. Сплав родия, рутения и платины ускоряет окисление аммиака в производстве азотной кислоты. Рутений применяют для синтеза синильной кислоты из аммиака и метана, для получения предельных углеводородов из водорода и окиси углерода. За границей запатентован способ полимеризации этилена на рутениевом катализаторе. [c.251]

В ранее выполненных работах [1—3] были изучены каталитические свойства (Р1 + лКе)- и (Рс1-ЬяКе)-адсорбционных катализаторов на сахарном угле и двуокиси кремния. В этих работах было показано, что рений оказывает активирующее действие на платину и палладий. Было интересно продолжить данное исследование и изучить в качестве носителя ВаСОз, удельная новерхность которого и свойства значительно отличаются от свойств ЗЮа и сахарного угля. [c.7]

К числу модификаторов можно отнести и носители (трегеры), особенно часто применяемые в случае дорогостоящих металлических катализаторов (Pt, Pd, Ni, Со). Роль носителей состоит в повышении активной поверхности, увеличении термостойкости и механической прочности катализатора и т. д. В качестве носителей используют алюмосиликаты, окиси алюминия, хрома или кремния, активированный уголь, пемзу, кизельгур и другие природные и синтетические материалы. Роль носителей кислотного типа при бифункциональном катализе уже рассматривалась раньше. Их влияние на каталитические свойства можно иллюстрировать и таким примером дегидрирование метилциклопентана на платине, нанесенной на активированный уголь, ведет к образованию метил-циклопентена и пентадиена, а при дегидрировании на Pt-AbOs образуются бензол и циклогексан. В других случаях носители изменяют активность и избирательность катализатора и т. д. Следо- [c.163]

В последнее время значительно возрос интерес к металл-цеолитным катализаторам. Изучение платиновых катализаторов на различных носителях актуально по нескольким причинам. Катализаторы этого типа используются не только в лабораторной практике, но и в промышленности. Особенно интересны в теоретическом и прикладном отношении платино-цеолитные катализаторы, получаемые восстановлением катионооб-менных форм. Металл-цеолитные системы исследованы в гораздо меньшей степени, чем другие нанесенные катализаторы, а ограничения роста кристаллов металла, образующихся в полостях цеолита при восстановлении соответствующих катионов, делают металл-цеолитные катализаторы уникальным источником информации об адсорбционных и каталитических свойствах малых металлических кристаллов и даже докристаллических форм. Состояние платины в цеолите изучено недостаточно. Работы, касающиеся этого вопроса, немногочисленны, а результаты, полученные отдельными авторами, неоднозначны и часто противоречив . [c.103]

Полученное соотнощение активностей Pt-алюмосили-катных и Pt-цеолитовых катализаторов указывает на существование в последних значительного количества высокодисперсной (i/<10 А) малоактивной платины в полостях цеолита. Приближенная оценка удельной активности докристаллических слоев платины на цеолите дает величину, в 100 раз меньшую удельной активности кристаллов платины на аморфном алюмосиликате. Такое соотношение удельной активности может быть обусловлено, с одной стороны, влиянием размера частиц, с другой — влиянием носителя. Ранее уже отмечалось взаимодействие платины с цеолитом, обусловливающее дефицит электронов на атомах платины, которое, безусловно, отражается и на ее каталитических свойствах. [c.126]

Большинство каталитически активных металлов, как указывалось выще, представляет собой элементы VI и VIII групп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева (хром, молибден, вольфрам, железо, кобальт, никель, платина и палладий). В некоторых случаях сульфиды и окислы этих металлов в свободном состоянии (без носителей) обнаруживают кислотные свойства. Примером может служить дисульфид вольфрама, обладающий каталитической активностью в реакциях гидроизомеризации, гидрокрекин" га и насыщения кратных связей. Так как серосодержащие соединения присутствуют практически в любом сырье, следует применять серостойкие катализаторы — сульфиды металлов. В большин-, стве современных процессов в качестве катализаторов используют кобальт или никель, смешанные в различных соотношениях с молибденом, на пористом носителе (окиси алюминия). Иногда применяют сульфидный никельвольфрамовый катализатор. [c.215]

В каталитическом риформинге применяют гетерогенные бифункциональные катализаторы. Эти катализаторы содержат металлы (платину, платину и рений, платину и иридий), которые катализируют реакции дегидрирования и гидрирования. Носителем катализаторов служит промотированный галогенами оксид алюминия, обладающий кислотными свойствами и катализирующий реакции изомеризации и крекинга углеводородов. На катализаторах риформинга протекают также реакции дегидроциклизации парафиновых углеводородов. В отечественной промышленности используют алюмоплатиновые катализаторы АП-56 и АП-64, которые содержат соответственно 0,65% и 0,64% платины, нанесенной на у-А120з. [c.385]

Ададуров [2] обратил особое внимание на то, что носитель может или повышать каталитическую активность катализатора, как, например, в процессах гидрогенизации с применением платины на силикагеле или угле, или ухудшать, например при применении палладия на сульфате бария или пемзе в качестве катал 1затора для гидрогенизации. Применение катализатора на носителе может вызвать полную остановку катализа или при других обстоятельствах совершенно изменить направление реакции. Таким образом, например, специальный альдегидный катализатор — окись цинка—может быть превращен в специальный этиленовый катализатор, если окись цинка будет помещена на уголь. Носитель мсжет изменять сорбционные свойства катализатсра, сделав его более или менее чувствительным к каталитическим ядам. [c.124]

Вопрос о роли в катализе кристаллической решетки адсорбента и изменении активности металлического ансамбля при замене типа решетки носителя также решается экспериментально. Во многих случаях, как например для железа на угле и алюмогеле при синтезе аммиака или для процессов гидрирования органических соединений на платине, получаемое различие в активностях невелико. Оно укладывается в пределы одного порядка. Однако независимость свойств активного центра от решетки здесь выступает как результат опыта, а не как условие применимости теории ансамблей. Результатам, полученным с помошью теории ансамблей, не противоречит любая зависимость свойств активного центра от природы решетки адсорбента. Сильная зависимость каталитической активности от природы носителя наблюдается обычно для адсорбированных ионов. [c.108]

Вопрос о соотношении между каталитической активностью и степенью дисперсности активного компонента является одним из центральных вопросов гетерогенного катализа. В применении к металлическим катализаторам на носителях решение этой проблемы требует ответа на следующие вопросы зависит ли каталитическая активность от размера частиц нанесенного металла является ли необходимым условием его каталитического действия наличие сформированной кристаллической решетки, обладающей свойствами массивного металла, и, наконец, существует ли оптимальный размер кристаллитов, обеспечивающий максимальную каталитическую активность. Еще в 30-х годах Данков и Кочетков (149] при изучении разложения Н2О2 и гидрирования этилена на платине обнаружили максимум активности при размерах кристаллов 40—50 А и быстрый спад до нулевой активности при диаметре 20 А. Оптимум дисперсности никеля на А1г0з при дегидрировании спирта обнаружил Рубинштейн [150] в обла-, сти 60—80 А. Как недавно отметил Бонд [151], проблема нанесенных металлических катализаторов долгое время оставалась незаслуженно забытой и только в последние годы тщательное исследование удельной каталитической активности, отнесенной к 1 поверхности металла, в сочетании с различными физическими методами определения дисперсности металла (электронная микроскопия, рентгеновское уширение линий, магнитный метод, хемосорбция Н2 и СО и др.) приблизило нас к более глубокому пониманию поставленных вопросов. Тем не менее и сегодня они остаются дискуссионными. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология