Катализаторы гетерогенного окисления приготовление

Наконец, важнейшую роль играет и сам катализатор, способ его приготовления и т, д. Добавление различных модификаторов нли применение смесей оксидов и солей способно сильно изменять активность и селективность контакта. Так, некоторые каталитические яды (галогены, селен), дезактивируя серебряный катализатор окисления этилена, существенно повышают его селективность. Оксиды молибдена и висмута, в индивидуальном виде вызывающие полное сгорание олефинов, в форме молибдата висмута (В120з МоОз = 1 2) являются селективными катализаторами гетерогенного окисления пропилена. Большое влияние оказывают носитель, размер зерен катализатора, его пористость и т. д. Ввиду возможности последовательного окисления целевого вещества и высокой скорости самой химической реакции на поверхности катализатора переход процесса во внутридиффузиоиную область весьма нежелателен, поэтому используют катализаторы с небольши.ми зернами и сравнительно крупными порами. [c.416]

На платиновых катализаторах было экспериментально показано принципиально важное для теории гетерогенного катализа положение о постоянстве величины удельной активности катализаторов [290, 370, 499, 5001. Было установлено, в частности, что в то время, как величины поверхности платиновых катализаторов различаются более чем в 1000 раз, их удельная каталитическая активность в реакции окисления сернистого газа изменяется не более чем в 4 раза. Это обусловлено взаимодействием катализатора с реакционной средой, благодаря которому в условиях катализа достигается одно и то же стационарное состояние поверхности контакта, не зависящее от тех или иных нарушений поверхности, которые наблюдались при его приготовлении [500]. Постоянство удельной активности катализатора означает также, что в изученных условиях рассматриваемая реакция протекает по чисто гетерогенному механизму. [c.267]

Третьим источником формирования исследований каталитического окисления углеводородов, как было сказано, являлись научные работы в области катализа, в особенности гетерогенного катализа, в начале текущего столетия. Из этого источника были почерпнуты сведения о методах проведения каталитических реакций, данные о роли температурного режима и о применении высоких давлений и, наконец, ряд указаний о подборе н приготовлении катализаторов. [c.306]

В докладах освещены теоретические и практические вопросы предвидения каталитического действия, гетерогенной гидрогенизация в жидкой фазе, каталитического окисления, каталитической изомеризации проблемы промышленного катализа, приготовления катализаторов и исследования их свойств электрохимическими и физико-химическими методами. [c.2]

Проведен анализ литературных и патентных источников по окислению D-глюкозы и этиленгликоля. Разработаны методики гетерогенно-каталитического окисления D-глюкозы и этиленгликоля молекулярным кислородом, приготовления новых катализаторов и их модификации разработаны методы анализа реакционной массы. Изучена каталитическая активность синтезированных катализаторов (Pd-Bi/Сибунит) в реакции селективного окисления D-глюкозы. Определены оптимальные условия проведения процессов окисления D-глюкозы и этиленгликоля при варьировании следующих параметров интенсивности перемешивания, температуры, количества субстрата, катализатора и подщелачивающего реагента, скорости подачи кислорода. Показано, что скорость и селективность процесса существенно зависят от pH среды и температуры. Получены результаты по определению характеристик катализатора, реакционной смеси субстрата и продукта физико-химическими методами ИК-, РФЭ-спектроскопией, рентгенофлюоресцентным анализом, электронной микроскопией дериватографическим анализом. Данные РФЭ-спектроскопии показали что в биметаллическом катализаторе Pd-Bi/Сибунит (в окислении D-глюкозы) - содержится как Pd (0) так и Pd (2+), а висмут в состоянии Bi(3+). Данные дериватографического анализа показали, что катализатор Pd-Bi/Сибунит устойчив при температурах до 400 С, что удовлетворяет условиям эксперимента. Методом ИК-спектроскопии, по анализу смещения характеристических полос субстрата до и после координации с катализатором, установлено, что имеет место существенное взаимодействие катализатора с субстратом. В каталитическом окислении этиленгликоля оптимизирован реакционный узел и условия процесса окисления этиленгликоля в стационарном слое катализатора. [c.67]

Кинетические уравнения гетерогенно-каталитических процессов используются для решения двух важных вопросов катализа. Во-первых, для рационального подбора оптимального режима каталитического процесса. Так, кинетические уравнения реакции окисления сернистого газа в серный ангидрид, выведенные Г.К.Боресковым на основе рассмотренных выше представлений о неоднородности поверхности, позволили рассчитать оптимальный температурный режим ре- акторов, который оказался отличным от существовавшего ранее. Переход на новый режим позволил интенсифицировать производство серной кислоты без изменений в составе и способе приготовления катализатора. [c.147]

Осн. работы относятся к неорг. химии и катализу. Разработал основы теории кристаллизации малорастворимых гидроксидов по механизму ориентированного наращивания и развил теорию образования полиядерных гидроксокомплексов и конденсированных систем малорастворимых гидроксидов под маточными растворами. Развил теорию магнитного механизма ор-конвер-сии водорода, основанную на представлениях ЯМР и релаксации. Исследовал радикально-цепной механизм каталитического пиролиза. Установил роль гетерогенного инициирования, обрыва и продолжения цепей поверхностью катализатора и теоретические пределы воздействия этих факторов на процесс. Раскрыл механизм карбидного цикла при зауглероживании и стадийный механизм окисления углерода при регенерации катализаторов. Исследовал причины дезактивации и разрушения катализаторов в результате закоксования. Разработал теоретические и практические принципы приготовления ряда пром. катализаторов. Внедрил в пром-сть катализаторы, дающие большой экономический эффект. [c.82]

Применение платины в качестве катализатора с учетом ее высокой стоимости предопределяет необходимость использования таких типов катализаторов, на приготовление которых требовалось бы минимальное количество драгоценного металла, при сохранении высокой активности и длительной работоспособности в окислительном процессе. К таким типам катализаторов относятся низкопроцентные катализаторы, приготовленные электрохимическим осаждением на графитовую подложку малых количеств драгоценного металла, далеко недостаточных для монослойного покрытия (9ме<0,3). Как следует из табл. 20.1, активность и селективность таких катализаторов в реакции окисления формальдегида продуктами гетерогенно-каталитического распада НгО мало отличается от активности и селективности платинированной платины и сильноплатинированного графита. [c.622]

Л. В. Писаржевский и Е. И. Шульц исследовали индукционный период самоускоряющейся реакции соединения водорода и кислорода на платиновом катализаторе, приготовленном в виде пластинок, предварительно обработанных кислотой или щелочью или подвергнутых анодной или катодной поляризации. Кинетика этого процесса была исследована С. Ю. Елович и В. С. Розингом. Удалось показать, что самоускорение реакции не является результатом удаления с поверхности покрывающих или отравляющих ее примесей, а происходит благодаря явлению автокатализа, который наблюдается вследствие разрыхления поверхности контакта и создания высокоактивных поверхностных структур за счет энергии первичной экзотермической реакции. Самоускорение гетерогенных каталитических реакций оказалось довольно распространенным явлением. Например, И. Е. Ададуров наблюдал сильное разрыхление и активацию платиновых сеток при окислении аммиака, Д. П. Добычин то же явление само-активации катализатора наблюдал при разложении метилового спирта на окиси цинка, содержавшей промоторы. Перечисленные работы показывают, что кинетика гетерогенных реакций должна учитывать возможность автокатализа и плоских цепей. [c.10]

Механизм гетерогенного кислотного катализа принципиально не отличается от описанного выше гомогенного кислотного катализа. Предполагается образование ионов карбония на бренстедовских кислотных центрах поверхности катализатора [10]. В последнее десятилетие было выполнено много работ, показавших, что ряд окисных катализаторов и некоторые другие кислоты Льюиса обладают окислительной способностью [22]. Так, ка окиси алюминия происходит окисление спиртов [23], СО до СО2 [24], азота до окиси азота [25], а на алюмосиликате анион иода окисляется до 2 [26]. Адсорбция ароматических углеводородов на некоторых окиспых поверхностях сопровождается появлением интенсивных сигналов ЭПР, т. е. возникновением катион-радикалов из органических молекул [27—34]. То же установлено для ряда солей типа катализаторов Фриделя—Крафтса при взаимодействии с ароматическими системами в жидкой фазе [35,36]. Найдена линейная зависимость между поверхностной кислотностью специально приготовленных образцов окиси алюминия и концентрацией парамагнитных частиц, образующихся на поверхности этих образцов [33]. [c.13]

В физической химии И. и. используются для определе[1ия коэфф. активности, изучения диффузии и само-диффузии, определения упругости пара, растворимости, распределения вещества между фазами, выяснения механизма реакций, усовершенствования методов приготовления катализаторов и т. д. При изучении реакций, протекающих с образованием промежуточных веществ, предложен кинетич. изотопный метод, позволяющий устанавливать путем совместного решения уравнений кинетики процесса и изменения изотопного состава, генетич. взаимоотношения веществ, участвующих в сложных химич. реакциях. Во.зможности этого метода были проде.мопстрированы на примере изучения механизма окисления метана. При помощи С 0 было убедительно доказано существоиаиие активных центров на поверхности никелевого катализатора. Радиоактивные И. и. используются для определенин поверхности кристаллич. веществ путем изучения реакций гетерогенного обмена ионов между поверхностью и раствором. В этом случае получают значение активной поверхности, что более важно, чем оценка чисто геометрич. поверхности. Радиоактивный метод определения поверхности нашел нрименение при оценке активной поверхности катализаторов и цементов. [c.93]

Изучение процессов термического разложения, сопровождающихся выделением летучих продуктов, представляет значительный интерес для гетерогенного катализа. Такие превращения происходят с катализаторами в ходе их приготовления и эксплуатации. Не менее важными с этой точки зрения являются топохимические реакции катализаторов с газами — окисление и восстановление. Термопрограммированное окисление (ТПО) и термопрограммн-рованное восстановление (ТПВ) могут осуществляться как на весовых, так и на хроматографических установках. Наиболее интересные результаты, полученные методом ТПО, связаны с исследованием выжига кокса с катализаторов переработки углеводородов. Методом ТПВ выполнено значительное число исследований процесса восстановления полиметаллических катализаторов [109]. [c.209]

Очевидно, существует однозначная связь между химическим составом и строением катализатора и его каталитическими свойствами- Эту мысль наиболее последовательно выражает Боресков [32, 44], связывая различия в удельноц каталитической активности гетерогенных катализаторов только с различиями в их составе и строении. Если же наблюдаются различия в удельной каталитической активности образцов катализатора, приготовленных различными методами, то это oбъя няeт i лишь малой скоростью достижения стационарного состояния гетерогенного катализатора в ходе реакции. Известны многочисленные примеры изменений активности гетерогенных катализаторов в ходе катализа. Например, активный в процессе окисления ЗОг ванадиевый катализатор, являющийся кислым сульфованадатом Ыа, К, или других металлов, переходит в условиях реакции при понижении температуры в неактив- [c.16]