Закономерности формирования и каталитические свойства Cu-Co-содержащих оксидов в реакции прямого синтеза спиртов из CO и H2

• Автор: Волкова, Галина Георгиевна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 112 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Процессы и катализаторы синтеза спиртов
1.2. Механизмы синтеза спиртов и активная
поверхность катализаторов
1.2.1. Механизмы синтеза спиртов
1.2.2. Родий-содержащие катализаторы
1.2.3. Мо-содержащие катализаторы
1.2.4. Оксидные Си-Со катализаторы
1.3. Методы получения и формирование
оксидных катализаторов
1.3.1.Методы получения катализаторов
1.3.2. Исследование формирования медь
кобальт- содержащих катализаторов
Глава 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Получение катализаторов
2.2. Физико-химическое исследование катализаторов
2.3. Исследование каталитических свойств
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОКСИДНОЙ
ФОРМЫ КАТАЛИЗАТОРА И УСТАНОВЛЕНИЕ СОСТАВА ОКСИДНОГО ПРЕДШЕСТВЕННИКА КАТАЛИЗАТОРА
СИНТЕЗА СПИРТОВ
3.1.Си-Со-А1 оксидные катализаторы
3.2.Cu-Co-Zn и Cu-Co-Mg оксидные катализаторы
3.3. Исследование каталитических свойств
3.3.1. Cu-Co-AI оксидные катализаторы
3.3.2. Cu-Co-Zn и Cu-Co-Mg оксидные катализаторы
3.3.3. Состав оксидного предшественника и каталитические свойства в гидрировании СО
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕННОЙ ФОРМЫ КАТАЛИЗАТОРА И СОСТОЯНИЯ КАТАЛИЗАТОРА В РЕАКЦИОННОЙ СРЕДЕ
4.1. Исследование методом РФА in situ
4.1.1. Взаимодействие СиСоОг с водородом
4.1.2. Взаимодействие СиСо02 с реакционной смесью
4.1.3. Взаимодействие с реакционной смесью образца
СиСоОг, предварительно активированного водородом
4.1.4. Исследование образцов катализатора после реакции
4.2. Исследование методом электронной микроскопии
4.3. Исследование методом термического анализа
4.4. Состояние катализатора в реакционной среде
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Исследования катализаторов прямого синтеза кислородсодержащих соединений из синтез-газа актуальны в связи с большой потребностью получения экологически чистых топлив, а также необходимостью вовлечения в переработку альтернативных источников сырья (уголь, биомасса, природный и попутный нефтяной газы). Спирты СгСв могут быть использованы как топливо, как сырье для дальнейшей химической переработки, а также в качестве высокооктановых добавок к автомобильным топливам, что позволяет экономить до 10-15 % бензинов и отказаться от использования канцерогенного антидетонатора - тетраэтилсвинца, а также в несколько раз снизить содержание СО, углеводородов и оксидов азота в выхлопных газах автомобилей. В промышленности процесс прямого синтеза высших спиртов не реализован, так как нет высокоселективного и стабильного катализатора для данного процесса. В связи с этим, исследование закономерностей формирования катализаторов синтеза спиртов, изучение различных факторов, влияющих на его селективность и производительность, установление природы активного состояния катализатора является первоочередной задачей.
Целью данной работы было исследование формирования и состояния в условиях реакции одного из наиболее перспективных катализаторов синтеза спиртов - катализатора на основе меди и кобальта.
Процесс формирования катализаторов для работы в восстановительной среде включает в себя как минимум два этапа:
• получение оксидных соединений предшественников,
• формирование восстановленной формы катализатора под воздействием водорода или реакционной среды.

камере-реакторе. Образец нагревали со скоростью 2 град/мин в токе газа 5% Н2 в гелии и в чистом Н2, либо в смеси 45% Н2, 45% СО, 10% 1Ч2. Данные получены для образцов, выдержанных при заданной температуре до прекращения изменения фазового состава. Параметры решетки металлических фаз определяли по рефлексу (311). В качестве внутреннего стандарта использовали порошок 5г Точность определения параметра решетки Аа= ±
0.001 А.
Рентгенографические исследования образцов проведены в лаборатории структурных методов исследования ИК СО РАН совместно с Л.М.Плясовой, Т.А.Кригер.
Электронно-микроскопические исследования выполнены на электронном микроскопе иЕМ-ЮО СХ методами на просвет (ПЭМ) и микродифракции электронов (ЭМД). Пробы для электронно-
микроскопических исследований были отобраны из рентгеновской камеры после взаимодействия с реакционной средой при соответствующей температуре и охлаждения в этой же среде до комнатной температуры. Изображения образцов с высоким разрешением были получены на электронном микроскопе ЗЕМ-2010 с разрешением 1,4 А.
Исследования проведены В.И.Зайковским в лаборатории структурных методов исследования ИК СО РАН.
Термический анализ проводили на дериватографе 0-1500 Д в токе гелия при скорости нагрева 10 град в минуту,помещая навески 0,2-0,5 г в платиновые тигли. Анализ выполнен в аналитической лаборатории ИК СО РАН Г.С.Литвак.