Изучение природы взаимодействия H2PtCl6 с поверхностью углеродных носителей и его влияния на формирование адсорбционных катализаторов Pt/C

• Автор: Холодович, Алеся Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание различных поверхностных форм платины в зависимости от природы углеродных материалов
3.4. Механизм адсорбции НгРКЗ Глава 4. Факторы, предопределяющие дисперсность Р1 в катализаторах ПС

4.1. Зависимость дисперсности Р1 от е содержания в катализаторе

4.1.1. Порошковые и гранулированные носители семейства Сибупит

4.1.2. Носители на основе акт ивных углей

4.1.2.1. Порошковые угли 8

4.1.2.2. Гранулированные угли

4.1.3. Проблема воспроизводимости катализаторов Р1С с низким содержанием платины

4.1.3.1. Роль адсорбированных углем ионов хлора

4.1.3.2. Эффект поверхностных азотсодержащих групп 9

4.2. Влияние температуры адсорбции Н2Р1С на дисперсность катализаторов ИС 1

4.2.1. Порошковые и гранулированные носители семейства Сибунит
4.2.2. Порошковые и гранулированные активные угли
4.3. О роли природы адсорбированных предшественников в формировании
активного компонента катализаторов РгС
Заключение
Выводы
Приложение
Благодарности
Список литературы


Нашчием большого количества микропор обеспечивается высокая удельная поверхность углеродных носителей, характерная для активных углей и некоторых видов саж. Графит, иироуглерод, графитированные сажи и каталитический волокнистый углерод отличаются низкой пористостью и соответственно малой удельной поверхностью табл. Таблица 1. Г рафит Графнтированная сажа Сажа Пироуглсрод Сибунит КВУ 0. Данные ИК СОРАН. Для исследования морфологии частиц углерода наиболее широко используются методы прямого наблюдения с применением электронного микроскопа. В качестве основных элементов нанотскстуры углей выделяют фрагменты базальных и боковых граней графитоподобных кристаллитов углерода . Соотношение этих элементов зависит от условий приготовления углеродных материалов. В процессе графитизации преимущественное развитие получают базальные грани кристаллитов поверхность таких углей относится к гомогенной. Активирование или окисление углеродных носителей приводит к увеличению доли боковых граней и формированию гетерогенной поверхности с наличием большого количества ступенек. Угли с гетерогенной поверхностью наиболее активны в химическом отношении. В состав углеродных материалов в зависимости от их происхождения, условий синтеза и хранения может входить до Н атомн. Величина зольности углей достигает масс. Кислород на поверхности углей может входить в состав группировок различного строения , карбоксильных, фенольных, лактонных, ангидридных, альдегидных, хинонных, эфирных, бензопирилиевых, хроменовых, пироноподобных, перекисных рис. Многочисленные методы их идентификации подробно описаны в моно1рафии . Природа и концентрация кислородсодержащих групп на поверхности углеродного носителя зависят от способа его активации и условий хранения. Данные группы могут занимать до поверхности угля . Наиболее простой способ их химической идентификации был разработан Бемом . Способность углеродных носителей адсорбировать кислоты объясняется наличием хинонных, эфирных, бензопирилиевых, хроменовых, упироноподобных групп, которые именуются основными оксидами. Они могут занимать до 2 поверхности углей . Формирование вышеупомянутых групп происходит в результате контакта воздуха при комнатной температуре с поверхностью углей, предварительно прокалнных в атмосфере инертного газа или Н2 при 0С. За окислительновосстановительные свойства углеродных материалов ответственны альдегидные, гидрохинонные и исрскисные группы , которые образуются, как и кислотные группы, при обработке поверхности угля различными окислителями. Рис. Структуры основных функциональных группировок углеродной поверхности. Термостабильность кислородсодержащих группировок, которой, как будет показано ниже, приписывают важную роль в генезисе нанеснных металлических катализаторов, находится в определнной взаимосвязи с их кислотностью чем сильнее кислотность этих групп, тем при более низкой температуре они разлагаются рис. Рис. Взаимосвязь кислотности и термостабильности поверхностных группировок и основные продукты их термодеструкции заимствовано из . Кроме кислородсодержащих групп выделяют еще один класс функциональных рупп углей. В него входят фрагменты яэлектронной системы или Схцснтры, среди которых гексагопы базальных граней кристаллитов углерода и отдельные ненасыщенные СС фрагменты в этих гексагонах и углеродных цепочках , рис. Данным центрам приписывают функции льюисовских оснований, предполагая их протонирование в водной среде . Склонность углеродных носителей адсорбировать кислоты и основания, а также окислительновосстановительные свойства углей, можно объяснить, наряду с вышеописанным химическим подходом, и в рамках электрохимической теории адсорбции ионов, созданной А. Н. Фрумкиным и Д. Н. Стражеско , . Согласно этой теории, свободные электроны углеродного носителя, помещенного в раствор электролита, вовлекаются в окислительновосстановительные превращения находящихся в растворе ионов. Уголь может функционировать как газовый электрод с величиной потенциала, зависящей от состава газовой среды и раствора электролита. В атмосфере кислорода его поверхность приобретает положительный заряд , реакция 1.