Создание покрытия с высокой удельной поверхностью на основе γ-Al2 O3 на блочных сотовых носителях и исследование его физико-химических свойств

• Автор: Дробаха, Елена Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Катализаторы на блочных носителях

2.Способы получения катализаторов на блочных носителях.

3.Способы получения и физикохимические свойства гидроксида атюминия

4. Получение гиббсита по способу Байера

5. Природа алюминатных растворов.

6. Кристаллизация твердой фазы из пересыщенного раствора.

7. Условия образования фаз оксида алюминия.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Создание покрытия с высокой удельной поверхностью
на основе уАЬОз на сотовых металлических носителях
1. Методы исследования и материалы.
2.Выращивание оксидных слоев на поверхности стальной ленты марки ХЮ5.
3. Разработка методики осаждения гидроксида алюминия
на поверхность металлических сотовых носителей
4. Дегидратация вторичного покрытия на ВПЯМ и БМН
5. Приготовление П и Рс1 Шг катализаторов на носителях уАБМН и уАВПЯМ
Глава 3. Исследование физикохимических свойств
вторичного покрытия на ВПЯМ и БМН
1 .Исследование микроструктуры и морфологии слоя гидроксида и оксида алюминия на поверхности металлических сотовых носителей
2. Измерение удельной поверхности носителя уАОз БМН
и уАЬОзВПЯМ.
3. Измерение каталитической активности
4. Исследования вторичного покрытия методом ИКспектроскопии.
5.Определение фазового состава вторичного покрытия
на ВПЯМ и БМН
ВЫВОДЫ.
Список литературы


М. Поповой 1, работы В. И. Панчишного, А. П. Дзисяка 2,3,4 и З. Р. Исмагилова с сотрудниками 5,6. За последние десять лет за рубежом и в нашей стране опубликовано большое количество обзорных статей по применению катализаторов, на различных металлических и керамических блочных сотовых носителях, исследованию состава нанесенного на блок каталитического слоя, а также способов нанесения каталитически активных компонентов И, Рс1, Ю1 6. Физикохимические свойства нанесенных катализаторов предварительно исследуют на лабораторных проточных или проточноциркуляционных установках в модельных газовых смесях для определения кинетики химических реакций, протекающих на катализаторе, и активности катализатора по степени конверсии реагирующих веществ, а затем, для подтверждения полученных результатов, проводят натурные испытания разработанного каталитического контакта. В связи с этим в настоящей работе особенное внимание уделяется вопросам приготовления катализаторов на блочных носителях для обезвреживания газовых выбросов автотранспорта от оксида углерода, углеводородов и оксидов азота, а также для лазерной техники с целью регенерации газовой смеси ССЬлазеров замкнутого цикла и поддержания ее исходного состава. Необходимость использования носителя имеет несколько причин 3,5,, во первых, для стабилизации и предотвращения спекания катализатора И, Рб, Ш1 , во вторых , для уменьшения плотности каталитически активной фазы, в третьих, для обеспечения устойчивости катализатора к отравлению, а также для придания катализатору формы, делающей его механически прочным, и дтя уменьшения перепада давления через слой катализатора. Этот последний эффект достигается нанесением катализатора на носители, имеющие форму сотовых монолитов. Полученные методом экструзии блоки из кордиерита природного минерала МеААО с прямолинейными сквозными каналами, на стенки которых нанесен каталитическй слой, состоящий из Р1 и Рб. ОГ автотранспорта на гранулированном носителе из А0з, в виде цилиндриков, шариков и т. Вследствие истирания при эксплуатации автомобиля срок службы насыпного носителя и его надежность были невысоки и сейчас их применяют крайне редко. Используемые в настоящее время кордиеритные
блоки 3 см. Рис 1. В таблице 1. I США 3. В нашей стране уже создаются блоки с плотностью ячеек от 0 до 0 штсм2. Разработанный К. А. Солнцевым с сотрудниками способ окислительного конструирования тонкостенной керамики ОКТК позволил получить керамические блоки с синусоидальными каналами плотностью 0 штсм2 до 0 ячейкадюймх и более и толщиной стенки 0,мм. Однако, как подчеркивают в своей обзорной статье Фаррауто Р. Дж. Хек . М., приготовление катализатора на носителе с плотностью ячеек 0 штсм2 и более станет основной технической трудностью в их производстве 8 . Таблица1. Характеристики керамических блоков i I,США. Плотность ячеек, шт. Современные катшшзаторы на блочных носителях должны выдерживать резкие перепады температур термошок и перегревы до С, а ресурс их работы должен быть увеличен в 1,52 раза и обеспечивать очистку выхлопных газов автомобилей по новым Международным стандартам на протяжении 00 тыс. Сг и 48 А1, с плотностью ячеек , и
более штсм 0,0 и более шт. Рис 1. Исходная удельная поверхность таких блочных керамических и, в особенности, металлических носителей мала и обычно составляет менее 1 м2г, поэтому катализаторы на их основе обладают низкой каталитической активностью. Для повышения эффективности катализатора используется нанесение слоя ВП, обладающего собственной высокоразвитой поверхностью, что способствует увеличению удельной поверхности металла и керамики 7. Наиболее перспективным является применение в качестве ВП уАЬОз. Фрагмент блочного керамического носителя с ВП на основе оксидов алюминия представлен на рис. Тонкослойное покрытие, обеспечивая более прочное закрепление нанесенного катализатора, способствуют его термической стабилизации и устойчивости к ядам типа сернистых и галогенных соединений, содержащихся в достаточно большом количестве в автомобильных выхлопах.