Чрезвычайно селективные катализаторы

Особенностью ферментативного катализа является матричный эффект. Каталитический центр вмонтирован в матрицу сложного сочетания макромолекул, которая подходит, как ключ к замку, лишь к строго определенной системе реагентов. Это обусловливает чрезвычайно высокую селективность катализа в биологических объектах, причем один активный центр катализатора может вызвать сотни тысяч превращений. [c.244]

Чрезвычайно селективные катализаторы [c.210]

Ферментативные каталитические реакции не только высокочувствительны, но и чрезвычайно селективны. Ферменты представляют собой белки-катализаторы, которые воздействуют только на определенные субстраты. Например, среди всех биохимических реакций, протекающих в человеческом организме, гидролиз мочевины является единственным процессом, на скорость которого оказывает влияние присутствие фермента, называемого уреазой. Уре-аза проявляет каталитический эффект на превращение мочевины в аммиак и карбона,т-ионы [c.346]

Основные соображения. При переработке нефти происходят следующие реакции изомеризация, гидрирование, дегидрирование, полимеризация, крекинг, циклизация, ароматизация, обессеривание и т. д. В большей или меньшей степени все эти реакции термодинамически возможны для углеводородных систем. Однако благодаря селективному действию катализатора и подбору условий процесса — давления, температуры — многие из этих реакций подавляются (скорость реакций становится незначительной), несмотря на то, что они могут быть термодинамически чрезвычайно благоприятными. Так, нанример, гидрокрекинг парафинов проводят только при высоких температурах, несмотря на то, что и при комнатных температурах происходящие при этом реакции характеризуются сильно отрицательными стандартными свободными энергиями. [c.374]

Соотношения размеров поры и молекул, участвующих в каталитическом процессе (исходных веществ и в том числе нейтральных примесей и каталитических ядов, промежуточных комплексов и продуктов реакций), определяют структурную возможность осуществления данного набора каталитических реакций в порах данного размера. Перекрывание электрических полей противоположных стенок норы или изменение строения электрического поля катализатора вследствие искривления его поверхности в микропорах может существенно повлиять на величину адсорбции и энергию активации каталитических реакций. Изменение расположения и взаимного влияния активных центров на сильно искривленной поверхности катализатора изменяет его активность, селективность и стойкость к отравлению, вызывает новые побочные реакции. При этом тонкие поры, сопоставимые с размерами молекул реагирующих веществ, инертных примесей или продуктов реакций, могут уже в самом начале процесса оказаться полностью исключенными из участия в нем в результате геометрического несоответствия размеров молекул и пор. Это происходит в результате чрезвычайно сильной адсорбции веществ, которые, прочно фиксируясь в порах катализатора, будут экранировать их, играя роль порового яда . В таких случаях целесообразно говорить об эффективной микропористости катализатора. Для пор надмолекулярных размеров возможно также интенсивное взаимодействие электронных полей молекул и стенок пор, изменяющее скорости диффузии веществ в порах [53]. [c.140]

Наибольшее применение как катализатор получил триэтил-алюминий — соединение чрезвычайно высокой активности, но теряющее ее при соприкосновении с кислородом воздуха или влагой. На активность комплекса влияет также сера, азот и ряд других элементов, содержащихся в исходных компонентах. По-видимому, это и является причиной уменьшения активности катализатора и изменения его селективности в реакции алкилирования. [c.28]

Наиболее селективны смешанные оксидные катализаторы, но это утверждение не следует обобщать, потому что металлическое серебро иногда проявляет чрезвычайно направленное действие. Некоторые смешанные оксидные катализаторы относятся к классу гетерополикислот, который включает оксиды ванадия, вольфрама и молибдена, модифицированные иногда фос- [c.142]

Необходимость повышения качества катализаторов для гидрогенизационной очистки фракции жидких продуктов пиролиза обоснована ниже. Отметим лишь, что катализаторы очистки этих фракций, так же как и очистки газообразных олефинов, требуют совершенствования и, особенно, по таким показателям как селективность, активность и срок службы. Чрезвычайно важной задачей является снижение в них концентрации активных компонентов. [c.43]

Для снижения углеобразования приходится идти по пути увеличения избытка водяного пара или создания более селективных, в основном щелочных, катализаторов [8—11]. Процесс паровой конверсии жидких углеводородов освещен в литературе чрезвычайно мало, имеются главным образом патентные материалы общего характера. [c.91]

Для сложных реакций оптимизация селективности промышленного процесса обычно играет первостепенную роль. Включение в число оптимизируемых переменных параметров пористой структуры и размера зерна катализатора для сложных реакций чрезвычайно усложняет задачу оптимизации химического реактора. В принципе аналитические методы (динамического программирования, принцип максимума Понтрягина) позволяют получить условия оптимальности для параметров, характеризующих пористую структуру катализатора. Однако факт, что для определения скорости реакции необходимо решать краевую задачу для системы дифференциальных уравнений 2-го порядка, определяющих изменение концентраций реагентов в зерне, делает бесполезными аналитические методы. [c.199]

Подбор катализаторов, обладающих оптимальными активностью, селективностью и рядом других эксплуатационных качеств, — чрезвычайно трудоемкий процесс, зачастую превращающийся в многолетние лабораторные исследования. Опыт и химическая интуиция разработчиков, а также использование справочных данных [28], хотя и способствуют ускорению поиска, не решают проблему полностью. Поэтому развитие методов прогнозирования каталитического действия является актуальной задачей теории. В настоящей главе дается краткий обзор современного состояния этого вопроса, [c.129]

Опыт девятимесячной работы крупной промышленной установки выявил чрезвычайно благоприятные условия для реакции синтеза метанола, создаваемые при работе с низким содержанием окиси углерода и большим избытком водорода. Побочные реакции при этом в значительной мере подавляются и селективное действие катализатора проявляется особенно сильно. [c.157]

Количество тех или иных побочных соединений в продукционной смеси зависит не только от температуры и давления, но и от состава исходной газовой смеси, селективности и состояния катализатора. Наиболее существенной примесью, как правило, является метан. По сравнению со всеми побочными процессами (а)—(ж) получение метилового спирта идет с максимальным уменьшением объема, поэтому в соответствии с принципом Ле-Шателье повышение давления сдвигает равновесие в сторону образования метилового спирта. Так как процесс экзотермичен, то при повышении температуры равновесие сдвигается влево и равновесная степень превращения синтез-газа в метиловый спирт уменьшается. В то же время при недостаточно высоких температурах скорость процесса чрезвычайно мала. Поэтому в промышленности процесс ведут в узком интервале температур с колебаниями в 20—30° С. Константа равновесия основной реакции [c.186]

Технология производства МТБЭ чрезвычайно проста. Его получают в одну стадию, присоединяя метиловый спирт к изобутилену (2-метилпропену). При этом не требуется ни высоких температур, ни высоких давлений. Реакцию осуществляют на специальном катализаторе (чаще всего это ионообменные смолы) с высокой селективностью и почти полной конверсией за проход. Более того, в качестве сырья чаще всего используют не чистый изобутилен, а фракцию Сд каталитического крекинга или пиролиза, в которой кроме изобутилена присутствуют и н-бутилены (1- и 2-бутены). Селективность образования МТБЭ такова, что из смеси углеводородов в реакцию вступает только изобутилен. Тем самым синтез МТБЭ одновременно служит и процессом разделения фракции С4. Непрореагировавшие н-бутилены служат наряду с МТБЭ товарной продукцией установки. [c.94]

Селективность - важная характеристика любой химической реакции, в особенности каталитической. Имеется несколько типов селективности. Селективность по субстрату - способность реагировать с одним соединением в присутствии другого — характерна фактически для всех катализаторов, но в наибольшей степени - для ферментов. Широта этого понятия, однако, делает его трудным для обсуждения природа селективности может быть или относительно простой, как в случае молекулярных гомогенных катализаторов, или чрезвычайно сложной, как в случае ферментов. Различие между специфичностью и селективностью довольно часто оказывается двусмысленным. Например, следующие каталитические и стехиометрические реакции обычно называют как "стерео-специфическими", так и "стереоселективными" [c.37]

Последующее сопоставление физико-химических характеристик с каталитическими свойствами образцов делает возможным решение наиболее актуальной задачи гетерогенного катализа — установление природы и количества активных мест (центров) катализатора. Последнее представляется чрезвычайно важным, так как позволяет перейти к разработке методов управляемого синтеза, а может даже молекулярной сборки катализаторов с улучшенными характеристиками (активность, селективность, стабильность). Следует, однако, от- [c.38]

Ферменты — это катализаторы биологического происхождения. Важнейшие свойства ферментов — чрезвычайно высокая активность и специфичность (селективность) действия. Все живые организмы содержат большое количество (сотни и тысячи) ферментов, основная функция которых состоит в проведении, ускорении и регуляции практически всех химических реакций, необходимых для жизнедеятельности организма. [c.9]

Чрезвычайно селективным методом получения трихлоридов алкилгермания является присоединение HGe ls к олефиновым двойным связям (ср, раздел 3.1). Описаны различные условия процесса. В качестве катализатора использовали перекись бензоила [73, 163] или платинохлористоводородную кислоту [201]. Римшнейдер и сотрудники [206] получили различные соединения при нагревании компонентов реакции без катализатора в за- [c.198]

Запатентован [55] ряд катализаторов, обладающих чрезвычайно высокой селективностью по формальдегиду и изобутилену. В качестве носителя в этих катализаторах применяется диатомито-вая земля, пемза или силикагель, пропитанный водным раствором борной кислоты. После упаривания воды и прокалки катализатора при 250 °С в него вводятся 50 % фосфорной кислоты. [c.213]

Обнаружение и последующее удаление серусодержащих компонентов из нефтяного сырья играет большую роль в процессах нефтепереработки. Это вызвано тем, что серусодержащие компоненты отравляют катализаторы, используемые в процессах нефтепереработки. Поэтому обнаружение и количественное онределение соединений серы чрезвычайно важно. Селективное детектирование следовых количеств соединений серы в сложных углеводородных смесях, какой является бензино-лигроиновая фракция нефти, может быть достигнуто нутем иснользования ГХ с пламенно-фотометрическим детектированием. Разделение может быть оптимизировано, если использовать высокоэффективные капиллярные колонки, разработанные специально для анализа бензино-лигроиновой фракции (см. предыдущий раздел). В табл. 8-6 приведены условия онределения серусодержащих соединений в нефтяных фракциях. [c.111]

Характерной особенностью гидрогенизации ацетилена является то, что этилен с высоким выходом получается на металлах, которые в отсутствие ацетилена чрезвычайно активны в реакции гидрогенизации этилена. Неотравленные палладиевые катализаторы могут служить хорошим примером, подтверждающим это при комнатной температуре их активность при гидрогенизации этилена от нескольких десятков до сотен раз больше, чем при гидрогенизации ацетилена, а в последней реакции в начальных продуктах образуется лишь I—5% этана. Последний получается во время однократного пребывания молекулы углеводорода на поверхности, и скорости всех стадий, в которых образуется этан из этилена, больше по сравнению со скоростью возникновения этилена из ацетилена. В дальнейшем более подробно будут рассмотрены экспериментальные результаты. Как показано на рис. 21 и 22, селективность всегда зависит от давления водорода и температуры. Рисунки относятся только к благородным металлам VIII группы металлы первого ряда были изучены менее детально [75] они показали следующие значения селективности Fe/пемза, 0,9 при 156°, Со/пемза, [c.424]

Крекинг. Эффективный диаметр молекулярных сит можно изменить, заменив одни ионообменные катионы на другие. Так, например, замещение катионов натрия в цеолите NaA на ионы кальция приводит к увеличению диаметра пор от 4 до 5 A. В результате цеолит СаА поглощает нормальные углеводороды, но не способен адсорбировать разветвленные парафины, даже такие, как юобутан. Впервые селективный крекинг н-парафинов в присутствии разветвленных изомеров был описан в работе [3]. Эта чрезвычайно интересная реакция, в результате которой на обычных кислотных катализаторах крекингу подвергаются в первую очередь разветвленные парафины, положена в основу промышленного молекулярно-ситового каталитического процесса. [c.301]

Опубликован [10] потенциометрический метод селективного определения гипобромита и бромита. Селективность метода основана на каталитическом влиянии тетраоксида осмия на реакцию бромита с As . Приведены две методики, одна основана на том, что реакция бромита и K4Fe( N)e очень медленная, что позволяет в присутствии бромита определять гипобромит. Другая методика основана на ускорении реакции бромита с As , тетраоксидом осмия. В отсутствие катализатора реакция протекает чрезвычайно медленно и можно определять один гипобромит. [c.369]

Наличие двух электронодонорных метильных групп в ароматическом кольце ксилолов приводит к тому, что их электрофильное хлорирование протекает чрезвычайно легко. В качестве катализаторов хлорирования ксилолов часто используют сложные композиции, состоящие из галогенидов металлов и соединений, содержащих серу. Особенно высокие выходы (до 75%) 2,5-дихлор- -ксилола получают, применяя в качестве растворителя ледяную СНзСООН и катализатор мёталлический иод (Пат. 2998450, США, 1961). В целом этот изомер преобладает среди других дихлор-п-ксилолов, очевидно потому, что в данном случае имеет место совпадающая ориентация двух метильных групп (Пат. 838198, Белы., 1976). Для увеличения избирательности реакции хлорирования ге-ксилола практикуют добавки к РеС1з сокатализаторов (спирты и кислоты). Так, наибольшая селективность процесса по 2,5-дихлор-п-ксилолу наблюдается при использовании в качестве сокатализаторов РеСЬ изобутанола или триметилуксусной кислоты. Скорость хлорирования п-ксилола при последовательном введении атомов хлора в ароматическое кольцо заметно уменьшается только на стадии получения тетрахлорпроизводных, когда требуется применение жидкого хлора и давления. [c.153]

Вопрос был решен созданием цеолитеодержащих катализаторов смешанного типа, где носителем основных каталитических функций является цеолитная часть композиции, а необходимые физические, прочностные и диффузионные качества, организуюпще доступ реагирующего сырья к активным центрам, создаются аморфной матрицей. Роль матрицы в этом плане чрезвычайно высока, тогда как ее каталитические функции отодвинуты на второй план. Больше того, в целях повышения селективности действия катализатора выявилась необходимость частичной аморфизации и в самой кристаллической части катализатора. Это достигается, в частности, высокотемпературным прокаливанием катализатора в атмосфере, содержащей значительное количество водяного пара. [c.177]

Важнейшими преимуществами химических методов идентификации интермедиатов по сравнению с электрохимическими методами являются, по-видимому, следующие 1) чрезвычайное разнообразие и селективность приемов, основанных на богатом опыте органической и неорганической химии 2) возможность практического использования этих реакций для электросинтеза многих веществ, получение которых традиционными способами или экономически невыгодно, или неосуществимо вообще 3) способность уловить столь короткоживущие частицы, обнаружить которые пока не удается ни одним из физических и физико-химических методов. Для иллюстрации последнего положения, можно сослаться на работу [166], в которой показана принципиальная возможность охарактеризовать короткоживущие ион-радикалы А с временами жизни Т / примерно 10 —10" сек. Метод основан на использовании гомогенного окислительно-восстановительного катализа электрохимических реакций. Сущность такого катализа, как известно, состоит в переносе первого электрона на молекулу субстрата А не с электрода, а с электрогенерировапного анион-радикала катализатора Р, восстанавливающегося при менее катодных потенциалах, чем субстрат, путем гомогенной реакции [c.88]

Обнаружение и последующее удаление серусодержащих компонентов из нефтяного сырья играет большую роль в процессах нефтепереработки. Это вызвано тем, что серусодержащие компоненты отравляют катализаторы, используемые в процессах нефтепереработки. Поэтому обнаружение и количественное определение соединений серы чрезвычайно важно. Селективное детектирование следовых количеств соединений серы в сложных углеводородных смесях, какой является бензино-лигроиновгш фракция нефти, может быть достигнуто путем использования ГХ с пламеннофотометрическим детектированием. Разделение может быть оптимизировано, если использовать высокоэффективные капиллярные [c.240]

В качестве промышленных гетерогенных катализаторов используют лишь ограниченное число цеолитов. Дело в том, что для применения в промышленных процессах необходимо, чтобы цеолиты превосходили уже существующие катализаторы по активности, а во многих случаях и по селективности. Основное применение цеолитные катализаторы нашли в неф-теперерабатьшающей промышленности, где их использование связано с двумя важнейшими свойствами цеолитов молекулярно-ситовым эффектом и чрезвычайно высокой кислотностью. Сравнительно недавно цшроко-пористые цеолиты начали использовать и в качестве носителей для тонко-диспергированных металлов. Промышленные катализаторы относятся к фожазитам РС и У) или к синтетическим морденитам и цеолитам Т (типа эрионита). [c.15]

Чрезвычайно интересными оказались результаты, полученные в импульсном режиме на катализаторе, содержащем 0,6% Рс1 на 7-А 20з опыты проводили в атмосфере водорода и гелия. Оказалось, что в гелии ароматизация н-гексана проходит более селективно, а в водороде образуется больше продуктов крекинга и изомеризации. Выход бензола при всех температурах и временах контакта в токе гелия выше, чем в водороде, причем ароматизация в атмосфере гелия начинается при более низкой температуре, чем в водороде. При 520 С эти выходы сближаются [48]. При сравнении особенностей катализаторов Р1/А1аОз и Р(]/А]20з следует отметить, что в водороде при относительно низких температурах выходы бензола на платине выше, чем на палладии при 520 С на обоих катализаторах они практически одинаковы. Р1-катализатор более активен в реакции Сб-дегидроциклизации выход метилциклопентана на обоих катализаторах в токе водорода в 6—8 раз выше, чем в токе гелия. Все эти различия видны из таблицы [49]. [c.23]

Результаты, полученные Швецом и Казанским, доложенные в их выступлении, представляются чрезвычайно интересными. Недавно Ван Гоффом и Шмитом с помощью метода ЭПР было показано существование двух ионов 0 и О" после адсорбции кислорода на ZnOi-g., SnOj-x и TiOj-j.. Эти авторы проводили адсорбцию N 0 или N0 для того, чтобы установить, какой из двух сигналов, получаемых после адсорбции 0 , принадлежит 0 . Однако результаты Швеца и Казанского, насколько мне известно, представляют собой первый случай, когда существование ионов 0 и 0 показано для катализатора, обладающего высокой активностью и селективностью в отношении реакций парциального окисления углеводородов. [c.387]

В клиническом анализе чрезвычайно важны методы селективного определения органических соединений в биологических жидкостях, например в крови. В большинстве случаев органические соединения можно определять с помощью спектро-фотометрии и каких-либо специфических катализируемых ферментами реакций. Соответствующие методики, однако, часто сложны и трудоемки и требуют значительного времени. В этом отношении от таких методик выгодно отличаются электрохимические сенсоры на основе иммобилизованных катализаторов. Действительно, ферментный сенсор обладает великолепной чувствительностью по отношению к биологическому субстрату с его помощью можно определять конкретные соединения непосредственно в сложных смесях без предварительного разделения [1,2]. Для того чтобы ферментный сенсор с успехом можно было применягь в медицине, он должен быть достаточно миниатюрным. Миниатюризация сенсоров в сочетании с их высокой селективностью достигается путем использования полупроводниковых устройств и иммобилизованных ферментов. [c.375]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология