КАТАЛИЗАТОР «ПАЛЛАДИЙ НА УГЛЕ», ПОЛУЧЕННЫЙ ПИРОЛИЗОМ ПРОПИТАННЫХ НИТРАТОМ ПАЛЛАДИЯ ГРАНУЛ ПОРОШКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
УДК 546.98: 661.728.7: 66.092-977
Аннотация
Пиролизом гранул порошковой целлюлозы, пропитанных нитратом палладия, получены катализаторы 1–8% Pd/С. Пиролиз проводили в реакторе с гидрозатвором при 600 °С. Восстановление металла осуществлялось газами пиролиза и углеродом матрицы. Установлено, что зольность гранул порошковой целлюлозы в ~40 раз меньше зольности сульфатной целлюлозы, из которой они были изготовлены. Методами рентгенофазового анализа и электронной микроскопии показано, что палладий в катализаторах присутствует в виде наночастиц Pd(0), равномерно покрывающих углеродные волокна и бесформенных массивных металлических выделений до 20 мкм в поперечнике. В катализаторах 1–3% Pd/С доминируют (>95%) наночастицы 10–40 нм, в 8% Pd/С – 20–70 нм. Доля массивных металлических образований в Pd(1%)/С, Pd(3%)/С и Pd(8%)/С составляет: ~2%, ~5% и ~60% соответственно. Они состоят из агрегированных шарообразных частиц диаметром 0.05–0.15 мкм. РФА оксид палладия в катализаторах не обнаружен. Присутствие нитрата палладия в порошковой целлюлозе при ее карбонизации оказывает существенное воздействие на формирование углеродной матрицы. С ростом содержания нитрата палладия в порошковой целлюлозе снижается выход углеродного материала и повышается его общая пористость. ИК-спектроскопией зафиксировано присутствие в углеродной матрице палладиевых катализаторов кислородсодержащих эфирных группировок. Активность катализаторов в модельном процессе распада пероксида водорода растет с ростом дисперсности наночастиц палладия.
Скачивания
Metrics
Литература
Semikolenov V.A. Uspekhi khimii, 1992, vol. 61, no. 2, pp. 320–331. DOI: 10.1070/RC1992v061n02ABEH000938. (in Russ.).
Mironenko R.M., Bel'skaya O.B., Likholobov V.A. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2019, vol. 62, no. 1-2, pp. 141–159. DOI: 10.6060/rcj.2018621-2.12. (in Russ.).
Yakukhnov S.A. Razrabotka effektivnogo sposoba polucheniya katalizatorov Pd/C dlya reaktsiy kross-sochetaniya, gidrirovaniya i debenzilirovaniya: dis. … kand. khim. nauk. [Development of an effective method for preparing Pd / C catalysts for cross-coupling, hydrogenation and debenzylation reactions: dis. ... Cand. chem. sciences]. Moscow, 2019, 190 p. (in Russ.).
Cini E., Petricci E., Taddei M. Catalysts, 2017, vol. 7(3), 89. DOI: 10.3390/catal7030089.
Zou B., Chen X., Xia J., Zhou C. Journal of Chemistry, 2018, article ID 2018743, 9 p. DOI: 10.1155/2018/2018743.
Carrara N., Betti C., Coloma-Pascual F., Almansa M.C., Gutierrez L., Miranda C., Quiroga M.E., Lederhos C.R. Inter-national Journal of Chemical Engineering, 2018, article ID 4307308, 11 p. DOI: 10.1155/2018/4307308.
Lisitsyn A.S., Parmon V.N., Duplyakin V.K., Likholobov V.A. Rosiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2006, vol. 50, no. 4, pp. 140–153. (in Russ.).
Antolini E. Applied Catalysis B: Environmental, 2009, vol. 88, pp. 1–24. DOI: 10.1016/j.apcatb.2008.09.030.
Benavidez A.D., Burton P.D., Nogales J.L., Jenkins A.R., Ivanov S.A., Miller J.T., Karim A.M., Datye A.K. Applied Catalysis A: General, 2014, vol. 482, pp. 108–115. DOI: 10.1016/j.apcata.2014.05.027.
Liu S.-Y., Li H.-Y., Shi M.-M., Jiang H., Hu X.-L., Li W.-Q., Fu L., Chen H.-Z. Macromolecules, 2012, vol. 45, pp. 9004–9009. DOI: 10.1021/ma3019238.
Okhlopkova L.B. Vliyaniye usloviy prigotovleniya katalizatorov Pt/C i Pd/C na sostoyaniye i kataliticheskuyu aktivnost' metalla v reaktsiyakh gidrirovaniya organicheskikh substratov i okisleniya neorganicheskikh ionov: dis. … kand. khim. nauk. [Influence of the conditions for the preparation of Pt / C and Pd / C catalysts on the state and catalytic activity of the metal in the reactions of hydrogenation of organic substrates and oxidation of inorganic ions: dis. ... Cand. chem. sciences]. Novosibirsk, 2002, 147 p. (in Russ.).
Al'-Vadkhav Kh.A. Vestnik MITKhT, 2012, vol. 7, no. 1, pp. 3–18. (in Russ.).
Gurrath M., Kuretzky T., Boehm H.P., Okhlopkova L.B., Lisitsyn A.S., Likholobov V.A. Carbon, 2000, vol. 38, no. 8, pp. 1241–1255. DOI: 10.1016/S0008-6223(00)00026-9.
Simonov P.A. Katalizatory Pd/C: izucheniye fiziko-khimicheskikh protsessov formirovaniya aktivnogo komponenta iz H2PdCl4: dis. … kand. khim. nauk. [Pd / C catalysts: study of physicochemical processes of formation of an active component from H2PdCl4: dis. ... Cand. chem. sciences]. Novosibirsk, 2000, 159 p. (in Russ.).
Xiao F., Zhang X., Li Y., Cao D., Li H. Nanoscience and Nanotechnology Letters, 2017, vol. 9, no. 9, pp. 1432–1437. DOI: 10.1166/nnl.2017.2488.
Shishmakov A.B., Mikushina Yu.V., Petrov L.A. Izvestiya Akademii nauk. Seriya khimicheskaya, 2019, no. 7, pp. 1451–1453. DOI: 10.1134/S0044457X19070158. (in Russ.).
Smirnova N.S., Shlyapin D.A., Surovikin Yu.V., Anoshkina Ye.A., Temerev V.L., Shitova N.B., Tsyrul'nikov P.G. Khimiya tverdogo topliva, 2015, no. 1, pp. 17–22. DOI: 10.7868/S0023117715010119. (in Russ.).
Cheng N.C., Lv H.F., Wang W., Mu S.C., Pan M., Marken F. Journal of Power Sources, 2010, vol. 195, no. 21, pp. 7246–7249. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2010.05.039.
Tarasenko Yu.A., Boldyreva N.A., Gerasimyuk I.P., Lapko V.F., Yatsimirskiy V.K. Kataliz i neftekhimiya, 2003, no. 11, pp. 51–56. (in Russ.).
Tarasenko Yu.A., Gerasimyuk I.P., Kalenyuk A.A., Lapko V.F. Poverkhnost', 2015, vol. 7(22), pp. 161–172. (in Russ.).
Bilalov T.R., Gumerov F.M., Gabitov F.R., Kharlampidi Kh.E., Fedorov G.I., Sagdeyev A.A., Yarullin R.S., Yakushev I.A. Sverkhkriticheskiye flyuidy: teoriya i praktika, 2009, vol. 4, no. 2, pp. 34–52. (in Russ.).
Lokteva Ye.S., Golubina Ye.V., Antonova M.V., Klokova S.V., Maslakov K.I., Yegorov A.V., Likholobov V.A. Kinetika i kataliz, 2015, vol. 56, no. 6, pp. 753–762. DOI: 10.7868/S0453881115060106. (in Russ.).
Klokov S.V., Lokteva E.S., Golubina E.V., Maslakov K.I., Levanov A.V., Chernyak S.A., Likholobov V.A. Catalysis Communications, 2016, vol. 77, pp. 37–41. DOI: 10.1016/j.catcom.2016.01.013.
Hu Q., Pang J., Jiang N., Hampsey J.E., Lu Y. Microporous and mesoporous materials, 2005, vol. 81, no. 1, pp. 149–154. DOI: 10.1016/j.micromeso.2005.01.030.
Mikova N.M., Naymushina L.V., Chesnokov N.V., Pavlenko N.I., Selyutin G.Ye., Krzhton A., Kuznetsov B.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2001, no. 4, pp. 53–58.
Dmitruk A.F., Lesishina Yu.O., Shendrik T.G., Galushko L.Ya., Gorban' O.A., Chotiy K.Yu. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2005, no. 4, pp. 71–78. (in Russ.).
Khalilov I.F., Il'yasov I.R., Gerasimova A.V., Lamberov A.A., Bikmurzin A.Sh., Shatilov V.M. Kataliz v promyshlennosti, 2013, no. 5, pp. 29–38. (in Russ.).
Gindulin I.K. Polucheniye i kationoobmennyye svoystva berezovogo okislennogo uglya: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. [Obtaining and cation-exchange properties of birch oxidized coal: author. dis. ... Cand. tech. sciences]. Yekaterinburg, 2008, 18 p. (in Russ.).
P'yanova L.G., Baklanova O.N., Drozdov V.A., Likholobov V.A., Sedanova A.V., Drozdetskaya M.S. Khimiya v interesakh ustoychivogo razvitiya, 2014, no. 22, pp. 633–641. (in Russ.).
Safarov L.F. Termicheskiy sol'voliz polikarbonata v kamennougol'nom peke: dis. ... kand. tekhn. nauk. [Thermal sol-volysis of polycarbonate in coal tar pitch: dis. ... Cand. tech. sciences]. Yekaterinburg, 2017, 122 p. (in Russ.).
Shishmakov A.B., Yerankin S.V., Mikushina Yu.V., Koryakova O.V., Valova M.S., Petrov L.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2010, no. 2, pp. 27–30. (in Russ.).
Copyright (c) 2021 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
