Адсорбционные и каталитические свойства γ-Al 2 o 3, модифицированного наночастицами золота и оксида церия



Дата14.06.2016
өлшемі39 Kb.
#135288
Адсорбционные и каталитические свойства γ-Al2O3, модифицированного наночастицами золота и оксида церия.

Ахундов Р.Ф.1, Банных А.А.2

  1. Бакинский филиал МГУ имени М.В. Ломоносова, Химический факультет.

  2. Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Химический факультет

E-mail: axundovrashid@gmail.com

Основным промышленным процессом крупнотоннажного производства легких ненасыщенных соединений, таких как этилен, пропилен, бутены, и различных ароматических соединений (бензол, толуол, ксилолы) является пиролиз бензиновых фракций нефти и сжиженных углеводородных газов, при термических превращениях, которых наряду с олефинами в небольших количествах образуются ацетиленовые и диеновые углеводороды. Наличие их в качестве примесей осложняет дальнейшее использование олефинов для процессов полимеризации. Так как, ацетиленовые углеводороды отравляют катализаторы полимеризации этилена. В связи с этим одной из важнейших задач при подготовке сырья для получения различных полимеров является гидрирование диеновых и ацетиленовых углеводородов до алкенов. В промышленности для селективного гидрирования используются катализаторы на основе благородных металлов. Цена таких катализаторов долгое время была высока из-за значительного содержания металла (1-5%). Поэтому активно разрабатываются гетерогенные катализаторы, содержащие незначительные количества благородных металлов (0,1-1%) в форме наночастиц. Кроме того, необходимым компонентом таких каталитических систем является оксид церия.

Цель работы заключалась в исследовании методом динамической сорбции адсорбционных свойств нанокомпозита состава Au(1%)-CeOx(0,71%)/Al2O3. В качестве адсорбатов были использованы н-алканы (C6-C8), взаимодействующие неспецифически (дисперсионно) с любой поверхностью, бензол, толуол и этилбензол, моделирующие специфические взаимодействия, а также хлороформ и диэтиловый эфир, модельные адсорбаты с ярко выраженными электроноакцепторными и электронодонорными свойствами соответственно.

Из экспериментальных данных (удельные удерживаемые объемы Vg’) по методу Глюкауфа рассчитаны изотермы адсорбции при различных температурах (в интервале 100-170°С) и, используя модель Фрейндлиха - изостерические теплоты адсорбции при различных заполнениях поверхности. С ростом температуры удерживание сорбатов понижалось, что свидетельствует о физическом характере адсорбции. Все изотермы изогнуты к оси адсорбции, что говорит о более сильном взаимодействии адсорбат–адсорбент, чем адсорбат–адсорбат.

Из изотерм адсорбции н-гексана при 100 °С по уравнению БЭТ рассчитали удельные поверхности s, м2/г. Обнаружено, что модифицирование поверхности исходного γ-Al2O3 наночастицами привело к значительному (на 26%) уменьшению величины s.

Значения изостерических теплот адсорбции н-гексана при величине заполнения поверхности а=0,35 мкмоль/м2 на исходном γ-Al2O3 равно 35 кДж/моль, а на композите Au(1%)-CeOx(0,71%)/γ-Al2O3 – 45 кДж/моль. Теплоты адсорбции бензола и толуола увеличились с 54 до 57 и с 62 до 65 кДж/моль соответственно. Все это свидетельствует о значительном росте адсорбционного потенциала композита, достигнутом благодаря иммобилизации наночастиц Au на поверхности γ-Al2O3.



Рассчитав величины изостерических теплот адсорбции, определили электроноакцепторные (KA) и электронодонорные (KD) характеристики поверхности адсорбента Au(1%)-CeOx(0,71%)/γ-Al2O3. Обнаружено одновременное снижение величины KA в 4,5 раза (с 0,67 на исходном γ-Al2O3 до 0,15 на композите) и KD в 2,5 раза (с 2,02 до 0,80). Таким образом, поэтапное модифицирование поверхности γ-Al2O3 наночастицами CeOx, а затем Au приводит к очень существенным изменениям донорно-акцепторных свойств поверхности и к появлению у нее каталитической активности.
Каталог: archive -> Lomonosov 2015 -> data -> 7117
data -> Новый подход к контролю внутренней загрязненности организма ксенобиотиками, основанный на быстром определении суммарного содержания f-, Cl-, Br- и s-органических соединений Чиварзин М. Е., Булдыжова А. Н
data -> Сравнение триггерных систем гамма-телескопов fermi-lat и
data -> Оценка изменений в игровом поведении лисят (Vulpes vulpes) в дикой природе
data -> Математическое моделирование лазерной абляции алюминия наносекундным импульсом. Давыдов Роман Вадимович
data -> Корреляции между второй и высшими гармониками анизотропного потока частиц в соударениях ионов свинца на Большом адронном коллайдере
data -> Синтез и функционализация 10-((5-(перфторфенил)-1,3,4-оксадиазол-2-ил)метилl)акридин-9(10H)-онов
data -> Акрилатоуранилаты двухвалентных металлов Сергеева Ольга Александровна
7117 -> Расчет параметров экситонного гамильтониана светопоглощающего комплекса lh1 пурпурной бактерии Thermochromatium tepidum


Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет