Катализаторы окисления сернистых соединений на основе производных фталоцианина кобальта

• Автор: Стучинская, Татьяна Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
ІЛ. Катализ окисления сероводорода и меркаптанов
растворимыми фталоцианинами кобальта
1.2. Гетерогенные фталоцианиновые катализаторы: способы получения и факторы.
влияющие на каталитическую активность
Глава И. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
II. 1. Получение фталоцианинов кобальта. -
II. 1.1. Синтез растворимых производных СоРс
ИЛ .2. Закрепление фталоцианинов Со на
модифицированных полиорганосшоксановых матрицах
II.1.3.Получение производных СоРс, закрепленных
в матрице ТІО2 золь-гелъным методом
11.2. Методика окисления сульфидов и 2-меркаптоэтанола;
расчет значений каталитической активности
11.3. Спектральные характеристики
11.4. Характеристики состава и морфологии полученных образцов
Глава III. ОКИСЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ В ПРИСУТСТВИИ
ГОМОГЕННЫХ ФТАЛОЦИАНИНОВ КОБАЛЬТА
Кинетические закономерности реакции жидкофазного окисления сульфида натрия.

Ш.2. Бифункциональный катализ: применение кислотно-основного
со-катализатора в реакции окисления сульфида натрия
Ш.З. Влияние заместителей на каталитическую активность
гомогенных фталоцианинов Со
Ш.З. 1. Сравнение активности замещенных СоРс
Ш.3.2. Влияние ассоциированных форм СоРс на
каталитическую активность
Глава IV. ГЕТЕРОГЕНИЗАЦИЯ ЗАМЕЩЕННЫХ
ФТАЛОЦИАНИНОВ КОБАЛЬТА
IV. 1. Замещенные СоРс на полисилоксановых
матрицах: активность в реакции окисления сульфида
IV.2. Включение фталоцианинов в матрицы ТЮ?
в процессе зодь-гельного синтеза
IV.2.1. Синтез, морфология и структура
IV.2.2. Активность в реакции окисления US'
IV.2.3. Нанесение на гранулы SiC>2
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Изучение механизма реакции жидкофазного окисления сероводорода и меркаптанов, поиск оптимального состава катализаторов имеет большое значение для целого ряда научных и практических задач и в первую очередь для разработки эффективных процессов сероочистки. В таких процессах сероводород абсорбируют щелочными растворами с получением сульфида, который затем окисляют кислородом (либо воздухом) до элементной серы, тиосульфата или сульфата в зависимости от условий реакции.
Исследование широкого спектра катализаторов показало, что
наибольшую активность в реакции окисления сульфидов проявляют органические соединения
сопряженными связями, способные обратимо присоединять кислород -хиноны, гидрохиноны, фталоцианины,
причем максимальной удельной каталитической активностью обладают фталоцианиновые комплексы кобальта (СоРс, рис. I. 1.). Ряд исследований, посвященных анализу механизма действия этих соединений, позволили определить основные факторы, влияющие на их каталитическую активность. К числу этих факторов относятся способность фталоцианиновых комплексов к обратимому присоединению лигандов, редокс-переходы центрального атома Со(1)Рс - Со(Н)Рс - Со(Ш)Рс , образование ассоциированных форм фталоцианина, воздействие
Рис.1.1. Молекула СоРс.

В работах Андреева с коллегами [15] более высокая активность димерных фталоцианинов кобальта (по сравнению с мономерными) в реакции окисления сульфидов, объясняется одновременным протеканием редокс - процессов на соседних атомах кобальта в димере ( рис. 1.4 ).
Рис. 1.4. Активация субстрата и кислорода на соседних атомах Со в димеризованном СоРс [15].
Как показано на схеме, активация сульфида и кислорода происходит одновременно на соседних атомах кобальта димерной формы фталоцианина, в результате наблюдается снижение суммарного значения энергии активации [15].
В электрохимических процессах при использовании полимерных аминозамещенных СоРс, закрепленных на графите [106] также наблюдается высокая активность полимерной формы по сравнению с мономерными амино-СоРс. Это объясняется реализацией четырехэлектронного восстановления кислорода до Н20, в то время как в присутствии мономера СоРс возможен только двухэлектронное восстановление 02 с образованием перекиси [106].
С позиций подобных механизмов можно объяснить высокую активность димеризованных комплексов фталоцианина, наблюдаемую в ряде случаев в реакции окисления сульфидов, однако следует учитывать,