Генезис катализатора синтеза аммиака Ru-Cs(K,Rb)/сибунит

Генезис катализатора синтеза аммиака Ru-Cs(K,Rb)/сибунит

Автор: Шляпин, Дмитрий Андреевич

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Омск

Количество страниц: 139 с. ил.

Артикул: 2978127

Автор: Шляпин, Дмитрий Андреевич

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Литературный обзор.
1.1. Общие сведения
1.2. Предшественники активного компонента и их влияние на
активность катализаторов
1.3. Предшественники промоторов и их влияние на активность
катализаторов.
1.4. Носители для рутениевых катализаторов синтеза аммиака
1.5. Кинетика и механизм образования аммиака на рутениевом
катализаторе.
1.6. Заключение
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть.
2.1. Приготовление образцов катализаторов.
2.1.1. Приготовление пропиточных растворов
2.1.1.1. Синтез дипиридильного комплекса рутения II
ЯисЦрузС
2.1.1.2. Синтез аммиачного комплекса рутения И
2.1.2. Очистка растворов рутениевых комплексов от хлоридионов на
сильноосновном ионите марки АВ8
2.1.2.1. Подготовка анионита
2.1.2.2. Перевод хлоридной формы дипиридильного комплекса рутения вОНформу.
2.1.2.3. Перевод хлоридной формы аммиачного комплекса рутения в ОНформу
2.1.3. Характеристики сибунита
2.1.4. Подготовка сибунита
2.1.5. Нанесение предшественника рутения
2.1.6. Нанесение предшественника промотора
2.1.7. Активация катализатора.
2.1.8. Герметизация катализатора
2.2. Определение активности катализаторов.
2.3. Физикохимические исследования катализаторов.
2.3.1. Исследование методом рентгенфотоэлектронной спектроскопии
рфэс
2.3.2. Определение удельной поверхности образцов
2.3.3. Исследование методом просвечивающей электронной
микроскопии ПЭМ
2.3.4. Исследование образцов с помощью спектроскопии X
2.3.5. Определение концентрации компонентов катализатора
рентгенфлуоресцентным методом
2.3.6. Исследование аммиачного комплекса рутения с помощью
спектроскопии ЯМР
2.3.7. Определение фазового состава компонентов катализатора
методом рентгенофазового анализа РФА.
ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение.
3.1. Влияние предшественника рутения
3.2. Изучение взаимодействия рутения И с карбамидом методом
3.3. Влияние взаимодействия рутения и промотора.
3.4. Влияние природы предшественника промотора
3.5. Влияние концентрации промотора.
3.6. Роль носителя
3.7. Влияние последовательности нанесения рутения и промотора.
3.8. Влияние последовательности термообработок в аргоне и
водороде
3.9. Сравнение активности полученных катализаторов с активностью катализатора фирмы ii
Ф ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ниже, в таблице 1, представлены основные носители, предшественники активных компонентов и промоторов, используемые во многих работах. Таблица 1. Природа предшественника рутения оказывает существенное влияние на активность полученных катализаторов. Па в закрытой циркуляционной системе, снабженной ловушкой с жидким азотом. Как показано ниже табл. Нанесение трихлорида рутения из водного раствора приводит к снижению дисперсности и активности катализатора. Наименее активным оказался образец, полученный из ЫНзОДС. Однако трихлорид рутения не может считаться лучшим предшественником для катализаторов синтеза аммиака, поскольку содержит хлорид ионы, которые, как было показано многими авторами, оказывают отрицательное воздействие на активность. По данным Зенга и соавторов существуют 2 теории, объясняющие отравляющее действие хлора по отношению к катализаторам синтеза аммиака. Таблица 2. Активность рутениевых катализаторов, содержащих 1. Первая основана на том, что хлор, электроотрицательный по своей природе, смещает к себе электронную плотность от промоторов, чем снижает электронную плотность на атомах рутения, необходимую для активации азота . Другая теория основана на предположении, что хлор усиливает водородное ингибирование . В работе исследовано влияние температуры восстановления предшественника рутения на активность нанесенного на активный углерод рутениевого катализатора, промотированного барием. Процесс восстановления предшественника рутения авторы назвали дехлорированием ii. Авторами были получены 3 образца катализатора. ВаАС АС iv , активный углерод получали следующим образом. Активный углерод предварительно обрабатывали водородом при температуре 0С в течение ч для удаления примесей. Затем носитель пропитывали раствором в ацетоне. Высушенный образец восстанавливали в водороде при температурах от 0 до 0С в течение часов. Далее на образец наносили из водного раствора мольное отношение 1 и сушили. Для сравнения были приготовлены 2 других образца. С в течение часов. С в течение часов. Перед тем как исследовать влияние температуры восстановления предшественника на активность, образцы АС и прокалили в атмосфере водорода при температуре 0С в течение 3 ч для восстановления предшественника бария. Как было найдено, активность образцов проходит через максимум при температуре восстановления предшественника рутения 0С. Эти предположения подтверждаются данными ТПДМС температурнопрограммированная десорбция с массспектрометрическим анализом, просвечивающей электронной микроскопии ПЭМ. Согласно данным ТПДМС, выделение метана в результате метанирования углеродного носителя, катализируемого рутением, начинается при 0С, начиная с 5С его скорость значительно увеличивается. Радиус частиц рутения, рассчитанный из данных ПЭМ, увеличивается с 4. С до нм в случае восстановления предшественника при 0С. О протекании процесса метанирования свидетельствует также изменение распределения пор по размерам с повышением температуры восстановления трихлорида рутения. Углеродный носитель до нанесения предшественника рутения имеет поры со средним диаметром 2 нм. При увеличении температуры дехлорирования до 0С появляются поры с радиусом до нм в результате разрушения мелких пор. На дериватографической кривой авторы наблюдали 2 пика. Первый, при температуре 00С, соответствует удалению основного количества хлора. Второй пик наблюдается при температуре выше 5С. Ему соответствует также почти двукратное увеличение размера частиц рутения с 5 до около нм, увеличение объема пор с 0 до мм3г. Таким образом, представленные авторами экспериментальные данные позволяют утверждать о протекании процесса метанирования. Хотя дехлорирование начинается с 0С, активность катализаторов, восстановленных при температурах ниже 0С, низка, видимо, изза большого количества остаточного хлора. Это подтверждается низкой активностью катализатора ВаЯиС1хАС с остаточным содержанием хлора 1. С, а также высокой активностью образца ВаЯиаАС, содержащего 0. Таким образом, при восстановлении трихлорида рутения протекают 2 процесса.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.225, запросов: 121