Получение и исследование тонких пленок никелатов и кобальтитов РЗЭ со структурой перовскита

• Автор: Новожилов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. 1. Некаталитические методы.

1.1 Л. Сжигание.

1Л.2. Термический пиролиз

1.1.3. Деструкция хлорорганических соединений на оксидах.

1.2. Каталитические методы

1.2.1. Окисление

1.2.1.1. Окисление алифатических хлоруглеводородов

1.2.1.1. Окисление ароматических хлоруглеводородов

1.2.2. Гидродехлорирование.

1.2.2.1. Жидкофазное гидродехлорирование.
1.2.2.2. Газофазное гидродехлорирование на катализаторах, содержащих благородные металлы.
1.2.2.3. Газофазное гидродехлорирование на катализаторах, содержащих металлы подгруппы железа
1.2.3. Каталитическое разложение фреонов.
1.3. Дезактивация катализаторов дехлорирования.
Выводы и постановка задачи.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Приготовление катализаторов.
2.1.1. Катализаторы на основе металлов подгруппы железа
2.1.2. Образцы СР0, АРАО и нанесенный 2.
2.2. Методика эксперимента.
2.2.1. Конструкция реактора с весами МакБена
2.2.2. Эксперименты на катализаторах, содержащих 1, Со, Ье
2.2.3. Эксперименты на демонстрационной установке.
2.2.4. Эксперименты на М0 и МСС
2.3. Методы анализа
ГЛАВА 3. РАЗЛОЖЕНИЕ ХЛОРУГЛЕВОДОРОДОВ
НА МЕТАЛЛАХ ПОДГРУППЫ ЖЕЛЕЗА
3.1. Термодинамические оценки устойчивости 1, Со и Ге
к воздействию НС1.
3.2. Изучение активности и селективности катализаторов в реакции разложения хлоруглеводородов по механизму карбидного цикла
3.2.1. Вклад термических процессов
3.2.2. Селективность алюмоникелевого катализатора в разложении 1,2дихлорэтана. Выбор оптимального способа приготовления катализатора .
3.3. Причины дезактивации катализаторов.
3.3.1. Отложение углерода.
3.3.2. Хлорирование металла.
3.3.3. Исследование термической стабильности МС.
3.3.4. Дезактивация катализаторов СоАГОз и ЕеАГОз.
3.4. Два маршрута разложения 1,2ДХЭ на А1гОз
3.4.1. Пути повышения стабильности работы
катализаторов. Эксперименты с добавлением водорода
3.4.2. Селективность катализатора МАГОз в разложении
1,2дихлорэтана в избытке Н
3.5. Гидродсхлорирование хлоруглеводородов на катализаторах АОз, МРйАГОз и СоАЬОз.
3.5.1. Гидродехлорирование 1,2дихлорэтана
3.5.2. Гидродсхлорирование хлорбензола
3.5.3. О замене водорода па природный газ.
3.6. Исследование взаимосвязи механизмов карбидного цикла
н гндродехлорирования .
3.7. Эксперименты на демонстрационной установке.
3.7.1. Два режима переработки хлоруглеводородов.
3.7.2. Разложение 1,2дихлорэтана в режиме карбидного цикла.
3.7.3. Разложение 1,2дихлорэтана в режиме гндродехлорированин
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОЛОГИИ УГЛЕРОДА, ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ ИЗ ХЛОРУГЛЕВОДОРОДОВ НА 1 в СоСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ.
4.1. Нитевидный углерод на ЭДАГОз
4.2. Нитевидный углерод на СоА .
4.3. Углерод, полученный из смеси хлоруглеводородов.
4.4. Адсорбция водорода
ГЛАВА 5. ДЕГИДРОГАЛОГЕНИРОВАНИЕ ГАЛОГЕНБУТАНОВ НА УЛЬТРАДИСПЕРСНОМ М0 и МСС.
5.1. Термодинамическая оценка
5.2. Дегидрохлорированне С4Н9С1 на АРМО
5.2.1. Разложение 1хлорбутана
5.2.2. Текстурные исследования
5.2.3. Исследование механизма и селективности реакции
дегидрохлорирования 1хлорбутана на I
5.2.4. Дегидрохлорирование изомеров хлорбутана на МйСМО
5.3. Дегндробромирование С4Н9Вг на АРМО
5.4. Дегидроиодированис С4Н на АРМО и СРМ0.
5.4.1. Исследование кинетики реакции дегидроиодирования
5.4.2. Исследование методом РФЭС.
5.4.3. Изучение активности и селективности СРМО и АРМйО
в реакции дсгидроиодированин С4Н.
5.5. Дегидрогалогенирование галогенбутанов на МСС.
ВЫВОДЫ
Приложение.
ЛИТЕРАТУРА


Причины, но которым модифицированные АРоксиды проявляют столь высокую активность в деструктивной сорбции СС, далее были подробно изучены исследовательской группой под руководством профессора К. КаЬигне США. Исследовано влияние промотирующих добавок Ре3 и У5 на активность ЛРМ0 и ЛРСаО в реакциях деструкции хлоруглеводородов. Ре3 или У5 на поверхности оксида . Таким образом оксид железа как бы перекачивает ионы О2 к СС, одновременно с этим передавая ионы СГ оксиду магния. Для У5 установлены сходные закономерности, за исключением того, что в этом случае на поверхности зафиксированы два интермедиата УС и УС. АР при комнатной температуре и установлено, что оксиды адсорбируют от 4 СРобразец до масс. АРобразец С. Авторами было показано, что адсорбированный на поверхности оксида хлор является крайне активным в реакции хлорирования углеводородов . СН3СНСН3СНСН3СН3 МОСЬ СН3СС1СН3СНСН3СН3 МО НС1 Взаимодействие комплекса УОСЬ с мсганом при комнатной температуре приводит к широкому спектру Схлоруглеводородов от СН3С1 до СС4. Распределение продуктов можно реулировать, изменяя время контакта углеводорода с катализатором. Таким образом, используя нанодисперсный МО, можно не только перерабатывать ненужные хлоруглеводороды, но и. Проведя анализ публикаций, относящихся к исследованию адсорбционных и каталитических свойств ультрадисперсных оксидов щелочноземельных металлов, можно сделать следующие выводы. Бесспорно, что оксиды и СаО, полученные по аэрогельной технологии, обладают в своем роде уникальными химическими свойствами поверхности благодаря высокой концентрации координационноненасыщенных ионов металла и кислорода, выходящих на поверхность наночастиц. Дэрогельные оксиды необычной реакционной способностью в процессах деструктивной сорбции фосфорорганических соединений, хлорзамещенных углеводородов и отходящих газов , 0 и др Однако в подавляющем большинстве исследований, проведенных в работах 6, ультрадисперсиые оксиды выступали не в качестве катализаторов, а в качестве реагентов для обычных химических реакций, в процессе которых оксиды необратимо переходили, к примеру, в хлориды или карбонаты. Именно эта проблема встает на пути внедрения нанодиспсрсиых оксидов и СаО в промышленность в качестве адсорбентов для различных процессов очистки сырья, воздуха, утилизации отходов и т. В связи с этим в нашей работе была поставлена цель разработать новый каталитический способ дехлорирования хлоруглеводородов с применением АР. В качестве модельного хлорироизводного было решено использовать монохлорзамещенпый углеводород например, хлорбутан, т. В то же время наличие мягких апротонных центров на поверхности могло бы способствовать селективному отщеплению хлороводорода от молекулы монохлорзамещенного алкана. В литературе наиболее широкий круг работ посвящен каталитическим методам переработки хлорорганических соединений. Применение катализаторов позволяет значительно уменьшить риск образования вредных побочных веществ, увеличить конверсию, снизить температуру процесса и в некоторых случаях получить на выходе полезный продукт. Анализируя литературные данные последних лет, можно прийти к выводу, что каталитическое окисление как один из методов уничтожения хлорорганики приобретает все большую популярность среди исследователей. В этом разделе речь пойдет о катализаторах глубокого окисления, поскольку именно в процессе полного окисления хлоруглеводородов в НС1, С и 1ЬО минимизируется вероятность образования побочных высокотоксичных проду ктов. Работы , посвящены исследованию процесса глубокого окисления алифатических хлоруглеводородов в присутствии нанесенных хлоридов меди, кобальта и палладия. Сообщается о высокой активности катализатора СиС8Ю2 в окислении СН2С, СС и 1,2дихлорэтана 1,2ДХЭ при С на воздухе . Кинетические исследования показали, что реакция имеет первый порядок по СН2С и нулевой по разрыв СНсвязи Еа ккалмоль был определен как скорость лимитирующая стадия реакции. Катализотор промотированный СиС и СоС, изучен в реакции жидкофазного окисления ССЦ . В продуктах реакции обнаружены СрСзиарафины. С2С.