Исследование каталитических реакций в гетерогенных средах методом 1H ЯМР томографии in situ

• Автор: Лысова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

1.1. Метод ЯМР томографии.

1.1.1. Сущность метода ЯМР томографии.

1.1.2. Достоинства и недостатки метода МРТ.

1.2. Применение метода МРТ к исследованию химических реакций.

1.2.1. Процессы полимеризации

1.2.2. Реакция БелоусоваЖаботинского

1.2.3. Другие реакции

1.3. Общие закономерности протекания исследуемых каталитических реакций

1.3.1. Реакционнодиффузионные системы.

1.3.2. Особенности протекания многофазных процессов на пористых зернах катализатора

1.3.2.1. Гетерогенное и гетерогеннокаталитическое разложение жидкостей .

1.3.2.2. Гетерогеннокаталитические реакции гидрирования.
Постановка задачи
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1. Материалы и реактивы
2.2. Приборы и оборудование
2.3 Приготовление катализаторов
2.4 Методики экспериментов
2.4.1 Реакция БелоусоваЖаботинского.
2.4.2 Каталитическое гидрирование аметилстирола.
2.4.2.1 Гидрирование на единичном зерне катализатора.
2А.2.2 Гидрирование в слое катализатора
Глава 3. Реакция БелоусоваЖаботинского
3.1. Реакция БелоусоваЖаботинского в гомогенных и псевдогомогенных средах
3.1.1. Реакция БелоусоваЖаботинского в гомогенном растворе, стабилизированном
крахмалом .
3.1.2. Реакция БелоусоваЖаботинского в поликапиллярной колонке
3.2. Исследование процесса образования и распространения химических волн
реакции БелоусоваЖаботинского в модельном зернистом слое
3.2.1. Реакция БелоусоваЖаботинского в модельном зернистом слое в отсутствие
потока реакционной смеси.
3.2.2. Исследование влияния конвективного потока реакционной среды на распространение автокаталитических волн в неподвижном зернистом слое.
3.2.2.1. Распространение нисходящего волнового фронта в неподвижном зернистом слое при наличии потока реагентов.
3.2.2.1.1. Зависимость скорости нисходящего волнового фронта от скорости потока реагентов
3.2.2.1.2. Зависимость ширины нисходящего волнового фронта от скорости потока реагентов
3.2.2.1.3. Увеличение интенсивности волнового фронта с увеличением скорости потока .
3.2.2.2. Зависимость скорости восходящих химических волн от скорости потока
и существование неподвижных волновых фронтов.
3.3 Заключение.
Глава 4. I i исследование гетерогенного каталитического гидрирования аметилстирола
4.1. Гидрирование аметилстирола на индивидуальной грануле катализатора
4.1.1. Гидрирование аметилстирола в потоке сухого водорода
4.1.2. Г идрирование аметилстирола в потоке водорода, насьпценного парами аметилстирола.
4.1.3. Сушка гранулы катализатора, заполненной жидким аметилстиролом, в атмосфере водорода.
4.1.4. Колебательный режим функционирования каталитической гранулы в процессе гидрирования аметилстирола
4.1.5. Вспышка гранулы катализатора
4.2. Метод ЯМР спектроскопии с пространственным разрешением в применении к реакции гидрирования аметилстирола
4.3. Г идрирование аметилстирола в слое катализатора
4.4. Заключение
Выводы.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
Список литературы


В этом случае, так как эхо формируется тогда, когда вихревые токи уже спадают до пренебрежимо малого значения, исключено искажение профилей изображения. Соответствующий сигнал эха может быть получен либо применением 0 импульса Р2 с последующим включением частотокодирующего градиента Х2 рис. Х2, рис. Р1 метод градиентного эха. Формирование сигнала эха в результате применения 0 импульса представлено на рис. Поперечная намагниченность после применения импульса рис. Рис. Методы получения одномерных проекций. Метод спинового эха. Метод градиентного эха. Х2. Если тот же самый градиент, который первоначально дефазировал намагниченность, применить после 0 импульса, спустя время гг т, г все компоненты намагниченности рефокусируются и расположатся вдоль оси у рис. Следует отметить, что спустя время тг после применения 0 импульса намагниченность, дефазированная изза неоднородностей постоянного магнитного поля и эффектов химического сдвига, также рефокусируется. В методе же градиентного эха обращение направления градиента приводит к изменению знака частоты прецессии ядерных спинов, то есть компоненты намагниченности, прецессировавшие в определенном направлении во вращающейся системе координат, начинают прецессировать в противоположном направлении после обращения градиента рис. Таким образом, если величина обратного градиента такая же, как первоначального градиента, намагниченность рефокусируется через время г, ггг после изменения полярности градиента. Однако в методе градиентного эха намагниченность. Д 0,0, В0, то есть параллельно г. Намагниченность дефазируется под влиянием локальных неоднородностей постоянного магнитного поля и градиента, приложенного вдоль оси х. Спустя время 2 Г намагниченность собирается вдоль оси у что ведет к формированию спинового эха. Этот сигнал регистрируется в присутствии частотнокодирующего градиента, д Обращение градиента меняет частоту прецессии спинов на ю то есть индивидуальные компонеты намагниченности начинают вращаться в противоположном направлении, е Спустя время тг после обращения градиента индивидуальные компоненты намагниченности рефазируются и формируют сигнал градиентного эха. Так как сигналы эха, полученные в результате применения обоих этих методов, оказываются частотокодированными, в результате Фурье преобразования они дают одномерные проекции объекта на направление градиента 1. Частотное кодирование удобный метод получения информации об одной пространственной координате. Информация о структуре объекта вдоль второго направления может быть получена в результате процедуры, известной как фазовое кодирование. В методике частотного кодирования частоту ЯМР сигнала делают зависимой от пространственной координаты, в то время как в методике фазового кодирования фаза сигнала зависит от пространственной координаты. Метод МРТ, объединяющий обе методики пространственного кодирования, описан ниже. Па рис. После того, как намагниченность достигла состояния, близкого к тепловому равновесию, ее возбуждают применением рч импульса Р1. В течение периода эволюции поперечная намагниченность, созданная рч импульсом, прецессирует в присутствии градиента например, , приложенного вдоль одной из пространственных осей. Период эволюции обычно называют периодом фазокодирования. В течение периода регистрации намагниченность прецессирует в присутствии градиента например, x, приложенного вдоль второй оси, и регистрируется ЯМР сигнал. Период регистрации также называется временем частотного кодирования. Рассмотрим поведение намагниченности, соответствующей единице объема с координатами д, у, во вращающейся системе координат рис. После применения рч импульса намагниченность оказалась направлена вдоль оси у вращающейся системы координат рис. Наличие градиента магнитного поля, приложенного вдоль оси у в течение периода эволюции, приводит к тому, что угловая частота намагниченности становится равна ту Оуу рис. Равенство 5 показывает, что информация о координате у элемента объема содержится в фазе намагниченности в начале периода регистрации рис.