Энциклопедия по Химии

Энциклопедия по Химии

НАНЕСEННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ:


НАНЕСEННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ , содержат активный компонент, нанесенный на дисперсное или пористое в-во-носитель. Использование Н.к. позволяет увеличить пов-сть работающего катализатора, экономит дорогостоящие в-ва (напр., Pt, Pd, Ag), предотвращает рекристаллизацию и спекание активного компонента при высоких т-рах, удлиняет срок работы катализатора, а в ряде случаев стабилизирует его в определенной хим. форме. Носитель должен обладать необходимыми хим. св-вами и адгезией, позволяющими удерживать на своей пов-сти активный компонент, обеспечивать доступ реагирующего в-ва к активным центрам катализатора, быть термически и химически устойчивым в условиях катализа и регенерации Н.к. Кол-во активного компонента в Н.к. обычно значительно меньше кол-ва носителя.

В качестве носителей применяют искусственные (активные угли, силикагель, Аl2О3, алюмосиликат, MgO, ZrO2) и (реже) естественные (прир. глины, пемза, диатомит, асбест) твердые тела с высоко развитой уд. пов-стью и пористостью. Однако в случае многостадийных р-ций, когда целевой продукт может подвергаться дальнейшим нежелат. превращениям, высокая пористость Н.к. оказывается невыгодной вследствие возможности перехода р-ции во внутри-диффузионную область (см. Катализ, Катализаторы).

Носители, инертные для данного каталитич. процесса, вступая во взаимод. с активным компонентом, обычно сильно влияют на каталитич. св-ва Н.к. Нек-рые носители могут ускорять одну из стадий каталитич. процесса или вызывать др. р-цию, напр. на активных центрах платиновых Н.к. риформинга протекает дегидрирование, а на носителе (Аl2О3)- изомеризация углеводородов. Примером стабилизации определенной валентной формы активной части Н.к. служат алюмохромовые катализаторы дегидрирования парафинов, где носитель g-Аl2О3 стабилизирует оксид хрома в окислит. состоянии Cr3+; в Н.к. полимеризации олефинов фирмы "Филлипс" оксид хрома на пов-сти алюмосиликата или SiO2 стабилизирован в состоянии Сr5+ . В нек-рых случаях активный компонент катализатора может вступать во взаимод. с носителем, напр. в Н.к. синтеза углеводородов из СО и Н2 по Фишеру-Тропшу металлич. компонент (Со, Ni, Fe) вступает в хим. р-цию е носителем (ТhO2, ZrO2, TiO2), что сопровождается частичным восстановлением последнего и т.наз. обволакиванием металла носителем (эффект "сильного взаимод. металл-носитель"). Дисперсность металлич. Н.к. сильно зависит от вида применяемого носителя.

Наиб. распространенный способ получения Н.к.-пропитка носителя р-ром, содержащим активные компоненты катализатора, с послед, сушкой и прокаливанием. Для получения оксидных Н.к. обычно применяют соли, анионы к-рых разлагаются при нагр. (нитраты, карбонаты, формиаты и т.п.); для получения металлических необходимо восстановление катализатора, пропитанного ранее р-ром соли. Применяют также пропитку с осаждением на пов-сти носителя нерастворимых гидроксидов с послед. их разложением, нанесение на носитель суспензии активного в-ва, совместное прокаливание носителя и в-ва. Так, напр., прокаливанием смешанных формиатов Ni и Mg можно получить активный никелевый Н.к. гидрирования на носителе MgO. Мн. носители (SiO2, активные угли) имеют небольшие поры размером 1-10 нм, к-рые м.б. закупорены в результате отложения на них кокса во время катализа, что затрудняет диффузию компонентов каталитич. р-ции к активным центрам. Поэтому часто получают бидисперсные Н.к., в к-рых спец. методами (напр., выжиганием добавленных орг. в-в) создают поры размером 100-1000 нм.

К наиб. распространенным пром. носителям относится силикагель, обладающий высокой уд. пов-стью и мех. прочностью. Он используется для получения пром. Н.к. окисления, полимеризации и др. Применяют в качестве носителя и др. формы SiO2-диатомит (кизельгур) и плавленый кварц. Активная форма оксида алюминия g-Аl2О3 с уд. пов-стью 120-150 м2/г используется в приготовлении катализаторов процессов нефтепереработки; др. его формы-q- и a-Аl2О3-в тех случаях, когда необходим носитель с малой уд. пов-стью (0,5-1 м2/г) и пористостью, обладающий высокой термостойкостью, напр. в катализаторах селективного окисления (см. Катализаторы окисления). Для той же цели применяют др. непористые носители - В4С, муллит (плавленый алюмосиликат), фаянсовые носители и др. В Н.к. дожигания пром. выбросов осн. носители-термостойкие металлич. или кремнеземные волокна, в Н.к. дожигания автомобильных газов-спец. керамич. сотовые носители, на к-рые наносят Аl2О3, а затем Pt или Pd.

Лит.: Научные основы производства катализаторов, под ред. Р. А. Буянова, Новосиб., 1982; Технология катализаторов, под ред. И. П. Мухленова, 3 изд., Л., 1989. О. В. Крылов.

Случайные определения:

ИОДБЕНЗОЛ
ИОДБЕНЗОЛ (фенилиодид) С6Н5I, мол. м. 204,02; бесцв. жидкость с эфирным запахом; т. пл. -31.3 °С, т. кип. 188,4°C; плотн. 1,8307 г/см3 (20°С), 1,861 г/см3 (0°С); nD20 1,6204; давление пара (в кПа): 1,06 (63 °С), 2,66 (79,6 °С), 4,60 (98 °C); g 38,3.10-3 Н/м (25°С); m 5,7.10-30 Кл.м (в парах), 4,6...

ПРОТОНИРОВАНИЕ
ПРОТОНИРОВАНИЕ , процесс переноса протона с к-ты на прогофильную частицу (основание): АН + ВА- + ВН+ АН-к-та, В-основание Доноры протонов в П.-к-ты Брёнстеда (см. Кислоты и основания), в частности ОН-, NH-, СН- и вообще ЭН-кис-лоты (см. СН-кислоты), акцепторы-разл. основания. Возможность ...

РЕЗЕРПИН
РЕЗЕРПИН (3,4,5-триметоксибензоат метилрезерпата, ф-ла I), мол. м. 608,70, алкалоид, содержащийся в растениях семейства кутровых. Бесцв. кристаллы, т.пл. 263-264 °С, [a]D-118° (хлороформ); хорошо раств. в ледяной СН3СООН, хлороформе, плохо-в воде, этаноле, диэтиловом эфире. Основание, дает со...

РЕФОРМАТСКОГО РЕАКЦИЯ
РЕФОРМАТСКОГО РЕАКЦИЯ , получение эфиров b-гидроксикарбоновых к-т взаимод. альдегидов или кетонов с эфирами a-галогенкарбоновых к-т в присут. Zh (т. наз. классическая P.p.): В р-цию вступают разл. альдегиды и кетоны (насыщенные или ненасыщенные, ароматические, галогензамещенные и др.). Втор...

ЦИКЛОНАЛЬ
ЦИКЛОНАЛЬ [мирак-альдегид, эмпеталь, 4-(4-метил-3-пентенил)-3-циклогексенкарбальдегид], мол. м. 192,30; бесцв. или слегка желтоватая маслянистая жидкость, обладает запахом цветов с оттенком свежей зелени; т. кип. 142-144 °С/8 мм рт.ст.; 0,943; 1,491-1,492; раств. в этаноле и маслах, не раств...