Развитие методов исследования катализаторов

Развитие других физических и физико-химических методов исследования катализаторов. .......... [c.422]

РАЗВИТИЕ ДРУГИХ ФИЗИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.184]

В последнее время дальнейшее развитие нашел проточный метод исследования кинетики гетерогенных каталитических процессов и определения активности катализаторов. Этим мы обязаны М. И. Темкину с сотрудниками, разработавшими однорядный реак- [c.28]

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.162]

Глава IX. Развитие методов исследования катализаторов [c.422]

Несмотря на большие успехи в развитии методов исследования, современная теория катализа в основном объясняет результаты эксперимента, но не предсказывает их. Тем не менее понимание характера промежуточных стадий катализа (формальный механизм) помогает при совершенствовании катализаторов конкретного процесса. Так, выявление связи между кислотными свойствами катализаторов изомеризации и их активностью способствовало созданию новых активных систем — сверХкислот и платиновых контактов для низкотемпературной изомеризации, рассмотренных в предыдущей главе. [c.145]

В западных странах развитие методов и катализаторов дегидрирования также характеризовалось периодами роста и спада, но связаны они были, в первую очередь, с конъюнктурой рынка. Пик интенсивных исследований в области дегидрирования и внедрения новых катализаторов пришелся на 1940—1950-е гг. Прежде всего это было связано со второй мировой войной, во время которой ведущие западные страны оказались отрезанными от мировых источников натурального каучука [3]. [c.57]

Материал настоящего сборника безусловно представляет интерес для советского читателя, так как знакомит с теоретическими и экспериментальными достижениями зарубежных исследователей в области катализа и с современными направлениями и проблемами, решение которых существенно для развития учения о катализе. Каждая из статей написана крупными специалистами, а не компиляторами. Этим обусловливается серьезность и актуальность рассмотрения излагаемых вопросов. Однако это влечет за собой и некоторую односторонность, которая отчасти компенсируется тем, что в сборнике представлены статьи довольно большого числа авторов. Обращает на себя внимание широкое применение в этих работах новых методов исследования катализаторов. [c.4]

Нетрудно видеть, что задача значительного увеличения длительности работы катализаторов в большинстве случаев разрешима. Однако для успешного ее решения в каждом отдельном случае необходимо глубокое понимание причин и механизмов потери активности катализатором. Необходимы разложение сложного суммарного эффекта на его составляющие и сознательный подход к их рассмотрению на основе общих закономерностей, определяющих установленные частные механизмы потери активности. Здесь исследователи обычно сталкиваются с трудностями методического характера из-за отсутствия достаточно хороших методов определения стабильности катализаторов и количественного контроля за вкладом в потерю активности отдельных составляющих. Однако развитие методов исследования в последние годы позволяет надеяться на значительный прогресс в этом направлении в ближайшие годы. [c.85]

Одной из них является возникновение и быстрое развитие новых теоретических представлений в органической химии. Оказалось, что именно углеводороды, состоящие из атомов всего двух элементов, являются нередко наилучшими объектами для экспериментальной и теоретической проверки новых представлений с целью дальнейшего развития теории органической химии. Другая причина — возникновение принципиально новых и очень информативных методов исследования течения реакции и строения катализаторов (спектральные, адсорбционные, рентгеновские, хроматографические, магнитные методы, использование изотопов в катализе, приме- [c.5]

Порфирины оказывают существенное влияние на поверхностно-активные свойства нефтей, что является важным фактором при добыче нефти. Возможность их выделения в чистом виде и развитые методы их исследования [360] дали возможность установить их специфические свойства. Порфириновые комплексы обладают биологической активностью, окислительно-восстановительными свойствами, их можно использовать в качестве фотопроводников, катализаторов, красителей, фотосенсибилизаторов [361, 362]. Состав и структура порфиринов различных нефтей очень сходны. [c.305]

Быстрый рост развития производства окиси этилена каталитическим окислением этилена, естественно, сопровождался большим количеством научных исследований, которые проводились не только в США, но и во многих других странах. Большое количество работ в этой области проведено в Советском Сою-зе в, 48-30, 33-73 Наряду с разработкой технологии процесса совершенствовались методы приготовления катализатора, изучалась природа специфической активности серебра, кинетика и механизм реакции окисления. Особенно большое внимание было обращено на разработку методов приготовления катализатора. [c.208]

В последние годы интерес к аналитической химии кобальта сильно возрос. Это обусловлено разнообразными новыми применениями кобальта и его соединений. Общеизвестно использование кобальта в качестве легирующего компонента специальных сплавов с высокой твердостью и термостойкостью. Многие соединения кобальта обладают высокой каталитической активностью и служат катализаторами синтеза различных химических соединений. Радиоактивные изотопы кобальта широко применяются в медицине. Ряд сложных органических соединений кобальта влияет на обмен вешеств у растений и животных и т. п. Все ъто привело к необходимости разработать новые методы качественного обнаружения и количественного определения кобальта как основного компонента и примеси в технических и биологических материалах весьма разнообразного состава. Особое внимание в работах последних лет обращено на развитие методов определения следов кобальта. Для этого в настоящее время используются главным образом спектрофотометрические, кинетические и электрохимические методы анализа. Много исследований посвящено также синтезу новых органических реагентов для определения кобальта и изучению оптимальных условий их применения. [c.5]

На современном этапе развития науки основные характеристики катализатора активность и избирательность, а также кинетические параметры процессов могут быть определены лишь прямыми измерениями. Для того, чтобы кинетические данные были пригодны для суждения о механизме процесса, а также для решения задач оптимизации технологических режимов, к ним предъявляются требования высокой точности и надежности. Между тем точность и надежность в значительной степени определяются надежностью применяемых методов исследования. [c.102]

Нефедов Б. К. Тенденция развития катализаторов и процессов углубления переработки нефти. — В кн. Современные процессы переработки и физ.-хим. методы исследования угля, нефти и продуктов их превраш,ения.. Иркутск, 1982, т. 1, с. 14—16. [c.15]

Количественное описание таких систем требует применения статистических методов теоретического исследования и особых статистических характеристик. За последние годы, благодаря трудам советских исследователей, достигнуты большие успехи в развитии статистической теории процессов на неоднородных поверхностях. Статистическая теория активной поверхности вооружает исследователя, работающего в области катализа, новыми методами изучения катализатора и процесса. Темой настоящей статьи является изложение основных результатов этой тео-. рии и вытекающих из нее приложений, представляющих интерес для экспериментатора. [c.92]

Координационные соединения имеют большое значение в химической промышленности и в быту. В 1963 г. Нобелевская премия по химии была присуждена доктору Циглеру в Институте Планка в Германии и профессору Миланского университета Натта в Италии. Их исследования внесли существенный вклад в развитие метода полимеризации этилена при низком давлении, при помощи которого в настоящее время делают тысячи предметов домашнего обихода. Катализатор Циглера — Натта для полимеризации этилена представляет собой комплексное соединение алюминия и титана. Важность комплексов в жизни становится очевидной, если учесть, что хлорофилл, ответственный за фотосинтез в растениях, является комплексом магния, а гемоглобин, снабжающий кислородом клетки животных,— комплексом железа. [c.9]

Даны современные представления о структуре поверхности переходных металлов и их оксидов, оксидных катализаторов, нанесенных на подложку, и цеолитов на примере модельных и практически важных каталитических систем рассмотрена теория адсорбционного и каталитического действия. Обсуждаются методы исследования адсорбционных комплексов, а также причины высокой каталитической и адсорбционной активности переходных элементов и пути развития теории катализа. [c.286]

Во-вторых, следует отметить, что разработка методов приготовления катализаторов уже очень давно происходила а основе тех или иных закономерностей, установленных в ходе-эмпирических исследований. Так, например, зависимость активности катализатора от степени развития его поверхности, найденная еще Г. и Э. Дэви, заставила уже Деберейнера и других исследователей, его современников, искать способы получения высокодисперсных систем. Адсорбционные теории катализа стимулировали это стремление. Впоследствии появились отдельные эмпирически установленные закономерности, относящиеся уже к самим методам приготовления высокодисперсных и воспроизводимых систем. Сюда относятся, например, важные рекомендации, позволяющие избежать большого захвата посторонних примесей из (раствора при осаждении и сохранить желательную структуру кристаллического катализатора при обезвоживании. [c.195]

Несмотря на успешное развитие теории катализа, лабораторные исследования катализаторов еще долго будут важнейшим средством в их подборе. С развитием теории поиски постепенно будут сужаться, придется исследовать меньшее количество объектов, зато значительно возрастут требования к качеству этих исследований. Какие же рекомендации методов испытания активности катализаторов может дать сейчас теория [c.11]

Во второе издание (1-е изд. — 1974 г.) внесен ряд изменений и дополнений в связи с возросшим ассортиментом промышленных катализаторов и развитием каталитических процессов. Рассмотрены реакторы кипящего и фильтрующего слоев описаны цеолитсодержащие алюмосиликатные катализаторы крекинга даны современные методы исследования контактных масс и пр. [c.2]

Перечисление более частных рекомендаций здесь нецелесообразно, так как они выявляются при чтении всего материала книги. В настоящее время наметился существенный прогресс в развитии методов исследования катализаторов —использование безградиентных методов измерения активности, хемосорб-ционных методов раздельного измерения поверхности, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических методов определения фазового состава и дисперсности и др. Успехи, достигнутые в этой области, позволяют надеяться, что вскоре будут предприняты первые попытки количественной оценки факторов дезактивации и их использование для методических разработок и увеличения срока службы катализаторов. [c.88]

Этот перечень мог бы быть продолжен, так как разработка методов исследования катализаторов в настоящее время опережает их разработку. Особенно интенсивно идет развитие изучения работающего катализатора (in situ). [c.234]

Нам представляется, что дальнейшее развитие методов прогнозирования катализаторов на основе обследования их физико-химических свойств при испо.гьзовании принципов теории распознавания сможет дать ощутимый практический результат. Область применения этих методов будет значительно расширена, если будут значительно расширены исследования по свойствам смешанных и промотированных катализаторов. [c.220]

С 1950—1960-х годов катализ вошел в новую полосу развития. Он положил начало нестационарной кинетике, стереоснецифичес-кому синтезу, небывалой селективности действия цеолнтовых и мембранных катализаторов. Все это — первые шаги в область принципиально нового катализа и одновременно проникновение в старый катализ все новых и все более совершенных физических методов исследования. Именно поэтому современное учение о катализе и можно считать по-прежнему молодым, поскольку у него все еще впереди Его ближайшие перспективы — это разработка теорий большей степени общности и эвристичности, логический синтез нестационарной кинетики с теориями саморазвития химических систем. Перед ним перспектива восхождения на вершины химических знаний, где будут одновременно решаться задачи освоения каталитического опыта живой природы и создания эффективных методов управления жизнью растений и животных. Речь может идти, нанример, о самообеспечении азотом хлопчатника и злаковых растений по принципу действия азотобактера в бобовых растениях. Промышленность азотных удобрений тогда вообще будет не нул<на. И хотя это может рассматриваться сегодня как бесконечно удаленный идеал интенсификации экономики, его нельзя рассматривать как несбыточную фантазию. Это уже обсуждается на меж- [c.245]

Способность микроорганизмов выступать в роли химических катализаторов впервые удалось использовать в полной мере для синтеза промышленно важных стероидов. В последние тридцать лет субстратная и стереоспецифичность ферментов нашла широкое применение в производстве стероидов при осуществлении разнообразных реакций гидроксилирования, дегидроксилирова-ния, эпоксидирования, окисления, восстановления, гидрогенизации, дегидрогенизации, этерификации, гидролиза эфиров и изомеризации. Целью всеобъемлющих исследований в этой области было осуществление специфических структурных перестроек стероидов при мягких условиях. Специфичность таких реакций определяется либо выбором оп-ределеннога вида микроорганизмов, либо химической модификацией субстрата, стереохимически исключающей другие реакции. Понимание зависимости между строением молекул субстрата и характером его перестройки, осуществляемой микроорганизмами, позволило сформулировать требования для каждой конкретной реакции, например для гидроксилирования, В определении скорости и направления реакции главную роль, как выяснилось, играют положение и ориентация замещающих групп в молекулах-стероидов. История развития методов микробиологического преобразования стероидов представляет собой прекрасный пример сочетания химического подхода со специфичностью и разнообразием биологических систем. Кроме того, на этой основе может быть осуществлен синтез новых стероидов, обладающих лучшими фармакологическими свойствами. [c.161]

Сложная гетерогенно-каталитич. р-ция протекает через последовательность стадий, традиционно считавшихся элементарными подвод реагентов из объемной фазы к пов-сти катализатора (диффузия), адсорбция, хим. превращение на пов-сти (собственно катализ), десорбция продуктов, нх отвод от пов-сти катализатора (диффузия). Исходными в-вами, реагирующими в элементарных р-циях, по определению, являются промежут. в-ва, к-рые образуются в предшествующих стадиях и не м. б. выделены вместе с реагирующими в-вами или продуктами р-ции. Предполагалось, что в Г. к. такими в-вами являются поверхностные соед. катализатора с реагентами, а стадии, в к-рых эти соед. образуются нли распадаются,-элементарные. Развитие эксперим. методов исследования позволило установить, что в нек-рых из стадий, предполагавшихся ранее элементарными, можно выделить свои элементарные процессы, в к-рых промежут. в-ва не образуются, а изменение состояния частицы (атома, молекулы) связано с преодолением одного потенциального барьера. Рассмотрим влияние каждой из стадий на кинетич. закономерности Г. к. [c.538]

Для исследования кинетики гетерогенных каталитических процессов и определения активности катализаторов широко применяют безградиентный метод, предложенный М. И. Темкиным, С. Л. Ки-перманом и Л. И. Лукьяновой [1]. Аппаратура их применяется в виде проточно-циркуляционной установки, включающей цикл из реактора и циркуляционного насоса. Дальнейшее развитие метода пошло по пути упрощения аппаратуры и уменьшения ее объема совмещением реактора с циркуляционным насосом. В соответствии с требованиями метода реакторы такого типа называются безгра-диентными [2]. Нами предложено несколько вариантов безградиент-ных реакторов из стекла и металла, которые могут быть использованы для исследования катализа при атмосферном [3—6], пониженных [7] и повышенных (вплоть до 1000 атм) давлениях [8, 9]. [c.28]

Несмотря на сокращение объема, в третье издание включено много новых материалов, соответствующих развитию катализа и технологии катализаторов за 9 лет после выпуска второго издания. Так, впервые в советской технической литературе дана полная диаграмма изменения энергии по этапам каталитической реакции изложены методы получения и применения полиоксид-ных и других катализаторов для очистки отходящих газов от вредных примесей описано новейшее оборудование производства катализаторов. Рассмотрено применение новой методики оценки поведения активного компонента в грануле катализатора, а также приведен ряд других сведений о современных методах получения и исследования катализаторов. [c.5]

Природа сульфидирования поверхности и его взаимосвязь с катализом гидросероочистки — другая важная сторона, которая нуждается в дальнейшем изучении. В этой области могут сыграть ключевую роль новые материалы и новые методы приготовления катализаторов с высокоразвитой поверхностью. Например, вещества общей стехиометрической формулы МеаМозО (где Me = Mg, 2п, Со, Мо и др.) предложены для исследования как катализаторы гидросероочистки из-за необычного положения атомов молибдена в этих структурах. Они располагаются в вершинах равносторонних треугольников с расстоянием молибден— молибден равным 0,253 нм (меньшим, чем в металлическом молибдене). Подтвердилось, что эти вещества, изготовленные с развитой поверхностью, демонстрируют замечательные каталитические свойства в реакциях гидрирования и гидрогенолиза с активностями, значение которых располагается между теми, которые наблюдаются для металлов и оксидов [112]. [c.87]

Изотопные методы исследования оказывают весьма существ венную помощь при рещении некоторых теоретических проблем катализа исследование механизма каталитических реакций, изучение природы активной поверхности катализаторов и влияния микродобавок на каталитическую активность, выяснение характера участия катализатора в процессе катализа и т. д. [314—326]. Однако до последнего времени применение метода радиоактивных индикаторов в этой, области не получило должного развития. По< этому ниже будут рассмотрены лищь некоторые примеры исполь зования радиоактивных изотопов для рещения вопросов, связанных с проблемами катализа. [c.171]

Вёлер впервые для столь важного технического процесса применил смешанные катализаторы. Он писал по этому поводу Окиси железа, меди и хрома, примененные каждая в отдельности, сейчас же реагировали на смесь с образованием белого тумана серного ангидрида. Особенно сильное действие оказывала смесь окисей меди и хрома, приготовленных осаждением. Одно и то же количество окиси при этом может превратить неограниченное количество газов в серную кислоту. Образование серной кислоты происходит так легко и в таком количестве, что дает повод думать, что этот метод может иметь практическое применение [19]. Работы Вёлера создали почву для развития дальнейших исследований о действии в этом процессе окисных катализаторов, в частности его наблюдения легли в основу более поздних исследований Лунге О каталитическом действии колчеданных огарков. [c.127]

В основе рентгено- и электронографического анализа твердых тел лежат, как известно, теории дифракции рентгеновских лучей и электронов, развитые многими физиками (см. [32, 33]). Методы рентгенографического изучения веш,еств разрабатывались, начиная с 1915—1918 гг. Лауэ, затем Дебаем, Шереровд, Селяковым, Бриллем, Джонсом, Кохендорфером и другими (см. [32]). Методы электронографического изучения тел создавались несколько позднее в результате работ Томсона, Тартаковского, Линника, Б рэгга, Пинскера и Вайнштейна и других (см. [33]). Электронная микроскопия, в основе которой находятся начальные элементы теории электронной оптики Буша, стала создаваться только в 30—40-х годах и продолжает интенсивно совершенствоваться. Примерно в таком же порядке эти три метода (или точнее, три системы методов) начали использоваться и для исследования катализаторов первыми были привлечены рентгенографические методы, затем электронографические и, наконец, электронная микроскопия. [c.170]

Интересным развитием этих исследований по катализаторам на носителях является работа Хенкелома, Бродера и Рейена [75], изучавших путем измерения ферромагнитных свойств структуру никелевого катализатора, нанесенного на 8 0,. Используя этот метод, можно определить степень восстановления никеля на окисной подложке и распределение его частиц по величине. Он был специально разработан для изучения процессов восстановления и последующего спекания гранул никеля, но его можно непосредственно применить для исследования каталитических явлений. [c.206]

Неудивительно, что поисками новых катализаторов и новых каталитических процессов и моделированием и расшифровкой действия ферментов занимаются в различных странах тысячи исследователей. Публикации последних лет и работа IV Международного конгресса но катализу показывают, что достижения каталитической химии несомненно ускорили изыскание новых катализаторов. В поисках новых катализаторов и новых процессов слепая эмпирика начинает уступать более обоснованным и целеустремленным исследованиям. Благодаря лучшему пониманию роли различных факторов в катализе и его механизма удается устранить часть препятствий, стоящих на этом пути. Большую пользу приносит совершенствование методов исследования, ускоряющих получение полезной информации о катализаторах и процессах и увеличиваюхцих полноту и качество этой информации. И все же имеющиеся успехи не обеспечивают желательных сроков решения комплекса тематических и практических задач, стоящих перед каталитической химией. Эти задачи очень значительны. От дальнейшего развития и усовершенствования каталитических методов зависит крупнотоннажный синтез новых более совершенных полимерных материалов, проблема получения дешевых и массовых синтетических пищевых продуктов, дешевый синтез разнообразных биологически активных веществ, перевод- на каталитические рельсы ряда разделов химии элементоорганических веществ кремнеорганики, фторорганики и т. д. [c.10]

Метод исследования заключался в следующем, В лабораторную окислительную колонну, снабженную фотоэлементом, вводилось СТРО ГО постоянное весовое количество керосиновой фракции, которая напревалась в ней до требуемой температуры при определенной скорости барботирующего воздуха. При достижении нужной температуры среды в последнюю, в строго постоянных условиях, вводился раствор испытуемого нафтената металла, нагретого до одинаковой во всех опытах температуры. С момента введения всего количества катализатора регулировались условия опыта и устанавливалось наблюдение за развитием процесса во времени. Температура в колонне поддерживалась с точностью +1,0° С. Окраске раствора, устанавливающейся в момент введения в испытуемую керосиновую фракцию того или иного нафтената металла, отвечала определенная величина фототока to, которая принималась за постоянную данного опыта. Полученные по ходу опыта для каждого отрезка времени величины фототока i служили характеристикой явления изменения окраски раствора в процессе окисления. [c.55]