Адсорбция бензола и хлорбензола на γ-Al2 O3 , V2 O5 / γ-Al2 O3 и CuCl/ γ-Al2 O3

• Автор: Аснин, Леонид Давыдович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 157 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АДСОРБЦИЯ БЕНЗОЛА И ХЛОРБЕНЗОЛОВ НА КАТАЛИЗАТОРАХ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ.

1.1. Глубокое окисление хлорпроизводных бензола на ванадийоксидных и хлоридмедных катализаторах.

1.2. Строение поверхности уА0з и катализаторов на ею основе.

1.2.1. Кристаллическая структура и поверхность уА.

1.2.2. Поверхность катализатора У5А.

1.2.3. Свойства СиС1 и поверхность катализатора СиС1А.

1.3. Адсорбция хлорпроизводных бензола на носителях и катализаторах

1.3.1. Адсорбция хлорпроизводных бензола на А и катализаторе У5А0з.

1.3.2. Адсорбция хлорбензола на гидратированной поверхности оксидов металлов.

1.4. Адсорбция бензола науА0з и катализаторах на его основе.
1.5. Теоретические и экспериментальные методы изучения адсорбции
1.5.1. Термодинамика адсорбции.
1.5.2. Газохроматографические методы определения изотермы адсорбции
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1. Приготовление образцов носителей и катализаторов
2.1.1. Получение оксида алюминия.
2.1.2. Приготовление катализаторов.
2.1.3. Физикохимические характеристики образцов.
2.2. Определение объма пор и сорбционной мкости
2.3. Определение изотерм адсорбции газохроматографическим методом
2.3.1. Обработка экспериментальных результатов для построения изотермы адсорбции.
2.3.2. Точность измерения изотерм адсорбции
2.4. Изучение кинетики десорбции.
ГЛАВА 3. ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ В ОБЛАСТИ МАЛЫХ ЗАПОЛНЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ.
3.1. Общий подход к конструированию нелинейных изотерм адсорбции в области малых заполнений поверхности.
3.2. Изотермы адсорбции, связанные с различными уравнениями состояния.
3.2.1. Уравнение состояния ф ЯТпТГ.
3.2.2. Уравнение состояния ф ЯТТ0,.
3.2.3. Уравнение состояния ф ЯТпТ1а.
ГЛАВА 4. АДСОРБЦИЯ ХЛОРБЕНЗОЛА И БЕНЗОЛА НА уА, У5уА И СиС1уА
4.1. Сорбционная мкость.
4.2. Адсорбция науА.
4.3. Адсорбция на У5уА.
4.4. Адсорбция на СиС1уА
4.5. Термическая энтропия адсорбированных бензола и хлорбензола
ГЛАВА 5. КИНЕТИКА ДЕСОРБЦИИ ХЛОРБЕНЗОЛА С уА1
И У5уА0з
5.1. Теоретические основы метода ЭберлиСпенсера
5.2. Кинетические параметры десорбции хлорбензола.
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Активность катализатора У5А0з в реакции окисления 1,2ДХБ уменьшалась по мере увеличения времени выдержки его в потоке реагентов. Для образца, содержащего 5. ДХБ уменьшилась на за ч работы 1. ДХБ, либо коксообразование. Данные по стабильности катализатора УгОПОг в указанной реакции отсутствуют. Окисление 1,4ДХБ на кристаллическом У5 изучалось в закрытом реакторе в температурном интервале 1 6 К при парциальном давлении от 0 до атм, общее давление в реакторе достигало атм . В качестве продуктов реакции кроме СО и С в небольшом количестве образуется 1,2,4трихлорбензол. Перспективными для уничтожения хлорорганических соединений являются катализаторы на основе хлорида меди I. Такие системы характеризуются высокой активностью и стабильностью. В реакции окисления 1,2ДХБ на катализаторах СиС1Б и СиС1КС1БЮ2 0 конверсия достигается при 3 и 3 К соответственно И. Применительно к адсорбционнокаталитическому методу очистки промышленных газов к перечисленным выше требованиям добавится требование высокой сорбционной мкости катализатора. Из различных образцов носителей, исследованных в работе 7, наибольшей удельной поверхностью обладает АЬОз. Таким образом, катализаторы на основе АОз могут оказаться более предпочтительными для использования в установках адсорбционнокаталитической очистки газовых выбросов. Вопросу о структуре поверхности оксида алюминия ОА посвящено большое число работ, среди которых можно выделить публикации и монографии . Поскольку адсорбционные свойства ОА в огромной степени зависят от способа его получения, строение поверхности нельзя обсуждать в отрыве от проблемы синтеза ОА, которая подробно освещена в литературе , , , , . Существует пять кристаллических модификаций гидроксидов алюминия ГОА, три из которых гиббсит, нордстрандит, байерит относятся к тригидроксидам А1ОН3, и две модификации моногидроксидов АЮОН бмит и диаспор , . Псевдобмит отличается от бмита наличием дополнительных по сравнению со структурной формулой молекул воды, внедрнных в межслоевое пространство. Условно принято относить к псевдобмитному гидроксиду моногидроксид с размером первичных частиц 0Д . А0зпН, в которых 0п0. С угруппа оксидов. К ним относятся у, ц, у, рА0з. Сюда же можно отнести аморфный оксид алюминия. С 5группа оксидов. К этой группе относятся 5,0, кАЬОз. При повышении температуры оксиды угруппы будут переходить в оксиды 5группы, и далее в аА при температуре выше С. Каждый из указанных оксидов образуется при термическом разложении соответствующих гидроксидов. Цепочку полиморфных превращений гидроксидов в оксиды алюминия при термообработке можно представить схемой на рис. Рис. Как видно, каждому гидроксиду алюминия соответствует свой ряд оксидов. Например, гиббсит в гидротермальных условиях превращается в бмит и, далее, в уА . Таким образом в зависимости от степени кристалличности, химической чистоты, условий термообработки образуются тс или иные формы АЬОз , , , , . Предшественником уАЬОз является бмит или псевдобмит. При этом уоксиды, полученные из указанных моногидроксидов, имеют свои особенности и различия, что наиболее полно обобщено в обзоре . Текстура оксидов размер первичных частиц, удельная поверхность, пористость также в значительной мерс зависит от условий термообработки и состояния исходных веществ, т. Соответственно, и структура поверхности получаемого оксида алюминия будет, в определенных пределах, зависеть от перечисленных факторов. Кристаллическая структура уА близка по строению структуре шпинели МбА. Атомы кислорода расположены в рештке уА так же как и в рештке шпинели. Элементарная ячейка кислородной подрештки представляет собой атома кислорода, упакованных по способу кубической плотнейшей упаковки. В такой элементарной ячейке имеется катионных вакансии октаэдрических и 8 тетраэдрических. Если в шпинели все вакансии заняты катионами А1 октаэдрические позиции и М тетраэдрические позиции, то в уА по катионным позициям распределено всего X атомов алюминия . До сих пор не существует единого мнения по поводу того, каким образом атомы Л1 распределяются по пустотам элементарной ячейки.