Формирование диоксида циркония, модифицированного вольфрамат-анионами, и каталитические свойства в реакции изомеризации алканов C6-C7

• Автор: Казбанова, Анастасия Валериевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Формирование метастабильиых модификаций диоксида циркония.

1.2 Синтез и свойства катионмодифицированных форм диоксида циркония

1.3 Синтез и свойства анионмодифицированиых форм диоксида циркония

1.4.1 Катализаторы и механизмы изомеризации алканов

1.4.2 Влияние условий формирования на кислотные и каталитические

свойства 4 в реакции изомеризации легких алканов.

1.4.3 Влияние условий формирования на кислотные и каталитические

свойства У2г в реакции изомеризации алканов.

Глава 2 Методическая часть.
2.1 Исходные вещества, методики приготовления катализаторов
2.2 Описание методик исследования состава и структурных свойств катализаторов
2.3 Характеристика кислотных свойств.
2.4 Методика исследования каталитических свойств.
Глава 3 Закономерности формирования структурных и текстурных свойств модифицированных форм диоксида циркония
3.1 Текстурные характеристики диоксида циркония, модифицированного
вольфраматанионами
3.2. Фазовый состав диоксида циркония, модифицированного вольфраматанионами .
3.3 Исследование поверхностных свойств катализаторов
методами РФЭ и ИКспектроскопии.
3.4 Структурные характеристики вольфрамированного диоксида циркония,
I Л I
промотированпого катионами Ме А1 ,Мп
3.5 Кислотные свойства диоксида циркония, модифицированного
вольфраматанионами
Глава 4 Каталитические свойства Р1ТО4д в реакциях изомеризации налканов .
4.1 Изомеризация нгексана.
4.2 Изомеризация нгептана.
Список литературы


При продолжительном измельчении в течение часов после уменьшения размера кристаллитов до нм происходит частичный на фазовый переход в Тформу. ТМ фазовый переход завершался. Движущие силы, определяющие протекание фазового перехода, в работе не были установлены. Сделано предположение, что один из факторов может быть связан с размерным эффектом. По данным , путем механической активации аморфного гидроксида циркония в энергонапряженном мсханохимическом аппарате нанокристаллический г тетрагональной модификации может быть получен при комнатной температуре в течение мин. Образование метастабилыюй формы вызвано экстремальными по интенсивности механическими импульсными воздействиями. Сочетание двух факторов в механохимическом аппарате высокого давления и повышенной температуры, которые развиваются в локальных областях твердого тела под действием мощного механического импульса может обеспечивать термодинамические и кинетические условия для инициирования процесса образования Тформы на первом этапе. Предполагается также возможное участие в данной твердофазной реакции примесей соединений железа, которые вносятся в реакционную систему вследствие износа мелющих тел и которые могут стабилизировать метастабильное состояние диоксида циркония. Методы механохимической активации позволяют получать нанокристаллический диоксид циркония метастабильной тетрагональной модификации с селективностью близкой к 0. Имеет однородное мезопористое строение с небольшим общим объемом пор 0,40,9 см3г и удельной поверхностью
до м г. Рассмотренные выше методы синтеза метастабильных модификаций могут применяться, в частности, для приготовления плотной керамики или ионпроводящих материалов. При приготовлении катализаторов наиболее распространен способ, основанный на. С формируют оксидную фазу тетрагональной или кубической модификации . У . Ие. Мп2, Са иили анионов , 2, М0О. Предполагается , . С. Согласно ,, в случае кристаллитов в наноразмерном диапазоне высокотемпературные формы термодинамически оказываются более выгодны, чем моноклинная форма, изза более низкой величины поверхностной энергии 0 эргсм2 для тетрагональной, против эргсм2 для моноклинной . Критический размер кристаллитов, при котором это условие соблюдается, составляет менее нм ,. При прокаливании при 0С образование кристаллического х происходит в двух формах термодинамически стабильной моноклинной и метастабильной тетрагональной рис. Повышение температуры приводит к уменьшению доли Тформы 2г0г. Тформы 8, а при 0 С образуется только Мформа. Дифрактограммы исследуемых образцов характеризовались сильно уширенными рефлексами. Авторы связали это с малыми размерами кристаллитов, а также с их дефектностью. С повышением температуры от 0 до 0 С размер кристаллитов увеличивался от 8 нм до нм. После прокаливания при 0 С, когда Тформа практически отсутствует, размеры кристаллитов Мформы составляли нм, т. Рисунок 1. Дифрактограммы образцов, подученных прокаливанием при 0 кривые 13 и 0 С 46 аморфного гидроксида, промотированного катионами Ре3 в количестве 1,5 кривые 1,4, 5 2,5 и ат. Фазовый состав катионмодифицированных оксидных образцов определяется как природой и концентрацией катиона, так и температурой прокаливания гидроксидного предшественника ,,,. В случае системы, содержащей катионы Ре3 от 1,5 до ат. С в течение 3 часов в кристаллической фазе преобладала Тформа рис. При 0 С стабилизация этой формы достигалась лишь при концентрации Ре3 ат. Близкие результаты получены для систем, промотированных
катионами и . Данные по размерам кристаллитов формы для различных катионпромотированных оксидов представлены в табл. При температуре 0 С размер кристаллитов формы во всех случаях не превышал нм. Наблюдалась общая закономерность увеличение концентрации промотирующих катионов приводило к уменьшению размера кристаллитов. Таблица 1. Размер кристаллитов в зависимости от типа и концентрации катионных промоторов. Катион Содержание промотора, ат. Согласно ,, стабилизирующее действие катионов может быть связано с их вхождением в решетку Ъс в виде твердого раствора. Анализ рентгенограмм показал, что с увеличением содержания Бе3 в ряду 0 1,55 ат.