×
18.05.2018
218.016.51a1

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области приготовления катализаторов, которые могут быть использованы в процессах окислительной конверсии углеводородов и селективного окисления кислородсодержащих органических соединений, гидрирования оксидов углерода и ненасыщенных углерод-углеродных и углерод-гетероатомных связей в органических субстратах, гидрокрекинга углеводородов. Катализатор готовят гидролитическим осаждением оксидов платины, рутения или родия на носитель, помещая носитель в метастабильный водный раствор, содержащий хлорсодержащие соль или комплекс платины, рутения или родия и гидролизующий агент при температуре ниже 100°C, которая способствуют ускорению гидролиза соли или комплекса платины, рутения или родия и количественному закреплению оксидов металла на носителе, с последующим извлечением носителя с нанесенными оксидами платины, рутения или родия из раствора, сушкой на воздухе и восстановлением. Технический результат заключается в получении катализатора с высокой дисперсностью частиц активного компонента. 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 15 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу получения нанесенных металлических катализаторов. Катализаторы могут быть использованы в различных областях катализа, например, для проведения процессов каталитической окислительной конверсии углеводородов и кислородсодержащих органических соединений, гидрирования оксидов углерода и ненасыщенных углерод-углеродных и углерод-гетероатомных связей в органических субстратах, процессах гидрокрекинга углеводородов. В частности, такие реакции, как паровая и углекислотная конверсии, парциальное окисление или автотермический реформинг углеводородов с получением синтез-газа лежат в основе большинства крупнотоннажных процессов химической и нефтехимической промышленности. Усовершенствование таких катализаторов и оптимизация параметров проведения этих процессов всегда имеют стратегическое значение, способствуя ресурсо- и энергосбережению.

Многие из этих каталитических процессов протекают при довольно высоких температурах, часто выше 600°С. При этих температурах для сохранения стабильной структуры катализатора необходимо использовать носители, предварительно прокаленные при высоких температурах (зачастую на 50-100°С превышающих рабочую температуру целевого процесса). Такие носители обычно характеризуются невысокой удельной поверхностью, часто не превышающей пары десятков квадратных метров на грамм, а также большими размерами гранул и развитой макропористостью для предотвращения нежелательных гидродинамических эффектов. В этой связи нанесение достаточно больших количеств активного металла равномерно по поверхности такого рода носителей связано с технологическими трудностями, а придание высокой дисперсности нанесенному активному компоненту в получаемых катализаторах становится весьма проблематичным.

В рамках известных и широкоиспользуемых методов приготовления таких катализаторов не представляется возможным легко преодолеть эти проблемы. Так, подходы, в основе которых лежит адсорбция предшественников металлов на поверхности подложки, оказываются нетехнологичными из-за неприемлемо низкой адсорбционной емкости указанных носителей.

В свою очередь, применение метода пропитки по влагоемкости, заключающегося в приготовлении и пропитке носителя водным раствором соли наносимого металла, взятым в объеме, равном объему пор пропитываемого носителя, затруднено малым объемом приготавливаемого раствора. По этой причине зачастую проводят многократную пропитку, что осложняет и удлиняет процесс нанесения. При этом, чтобы избежать перерастворения соли металла, нанесенной на предыдущем этапе, часто требуется проведение процедуры прокаливания, позволяющей зафиксировать нанесенный металл по поверхности носителя в нерастворимой форме. Это в свою очередь кратно увеличивает энергопотребление и, соответственно, себестоимость производимого катализатора. В целом, пропиточные методы в большинстве случаев приводят к неравномерному распределению металла по поверхности зерен носителя, большим размерам частиц наносимого металла и, как следствие, - к низкой активности катализатора.

Приготовление катализаторов методом пропитки избытком раствора также дает неудовлетворительные результаты, аналогичные таковым по методу пропитки по влагоемкости, поскольку ему свойственны описанные выше недостатки.

С рядом проблем сопряжено и использование другого известного метода приготовления - метода осаждения, когда соль наносимого металла растворяют в большом объеме растворителя, значительно превышающем объем взятого носителя, помещают туда носитель и постепенно при перемешивании добавляют раствор вещества-осадителя, за счет чего происходит осаждение нерастворимых соединений металла на поверхность носителя. Недостатком такого метода, в первую очередь, являются значительные потери наносимого металла, так как существенная его часть осаждается не на носитель, а в объеме раствора вне зерен носителя из-за быстрого роста и агрегации осаждаемых металлсодержащих частиц. Это делает указанный метод совершенно непригодным для приготовления катализаторов на основе массивных блочных носителей сетчатой, пеноподобной и сотовой структуры, отличающихся огромным объемом макропор, в которых невозможно обеспечить достаточно быстрое смешение растворов предшественника металла и осаждающего агента.

Настоящее изобретение предлагает простой и технологичный способ приготовления высокодисперсных металлических катализаторов на основе благородных металлов, в частности рутениевых, платиновых, родиевых и палладиевых, нанесенных на оксидные носители с низкой удельной поверхностью и различной формой (зерна, экструдаты разнообразной геометрии, блоки пеноподобной, сотовой или сетчатой структуры), который заключается в гидролитическом зарождении и росте наночастиц оксидов этих металлов на поверхности различных оксидных носителей в кинетически затрудненных в отношении гомогенного гидролиза системах типа "комплекс металла + щелочной агент". Сущность метода состоит в подборе в качестве предшественников активного компонента таких комплексов металла, у которых лигандное замещение во внутренней сфере центрального атома происходит очень медленно, поэтому гидролиз этих комплексов протекает в гомогенных условиях с низкой скоростью, но резко ускоряется на границе раздела "раствор-оксидный носитель" под влиянием силовых полей поверхности носителя и носит автокаталитический характер. Вследствие этого доминирующим механизмом формирования катализатора становится гетерогенное зарождение и рост частиц гидроксидов и оксидов благородных металлов непосредственно на поверхности носителя, а вклад гомогенного зарождения частиц осадков с последующим их ростом и выпадением в объеме раствора вне зерен носителя оказывается ничтожно малым.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ приготовления катализатора путем нанесения металлов на керамику, пластмассы, металлы, композитные материалы, оксиды переходных металлов, углеродный материал, включающий последовательные стадии нанесения предшественников, несущих катионную и анионную часть (RU 2294240, B01J 23/56, С07B 33/00, 27.02.2007), выбранный в качестве прототипа. Суть одного из вариантов способа приготовления состоит в том, что исходный носитель обрабатывают растворами кислот, оснований или солей таким образом, что на носителе осаждаются малорастворимые координационные соединения, состоящие из комплексного катиона и комплексного аниона металла. Далее проводят разложение нанесенных комплексных солей до металлов различными способами: органическими или неорганическими восстановителями в водных средах или газообразными восстановителями, либо термическим разложением нанесенной фазы в инертной или окислительной по отношении к образующимся металлам атмосфере. Например, Rh содержащие частицы, нанесенные на низкоповерхностный носитель ZrO2, в катализаторе, приготовленном в соответствии с этим способом (Е.М. Чуракова и др. Биметаллические катализаторы Rh-Co/ZrO2 паровой конверсии этанола в водородсодержащий газ // Кинетика и катализ, 2010, том 51, №6, сс. 923-928) имели размер около 100 нм.

Недостатками указанного в прототипе метода приготовления катализаторов являются:

- технологическая сложность вследствие многостадийности процесса нанесения активного компонента на носители с низкой удельной поверхностью,

- грубая дисперсность и широкое распределение по размерам частиц нанесенного активного компонента, что снижает степень использования поверхности дорогостоящих металлов.

Изобретение решает задачу создания простого в технологическом отношении способа приготовления высокодисперсных катализаторов на основе благородных металлов.

Катализатор готовят гидролитическим осаждением оксидов благородных металлов на носитель, характеризующийся широким диапазоном вариации химического состава, пористости и морфологии частиц, помещая носитель в метастабильный водный раствор, содержащий соль или комплекс наносимого металла и гидролизующий агент, при температуре, которая способствуют ускорению гидролиза соединений благородного металла и количественному закреплению оксидов металла на носителе, с последующим извлечением носителя с нанесенными оксидами металла из раствора, сушкой на воздухе и восстановлением.

В качестве исходных соединений для приготовления растворов осаждения используют галогенидные соли и комплексы благородных металлов, преимущественно платины, рутения или родия. В качестве галогенид-иона выступают хлорид-ионы.

В качестве гидролизующих агентов для приготовления растворов осаждения используют гидроксиды, гидрокарбонаты или карбонаты щелочных металлов.

Активный компонент наносят в количестве 0,1-3,0 мас. %.

В качестве носителей используют оксиды трудновосстанавливающихся элементов, такие как: оксиды алюминия, циркония, церия, алюмосиликаты и сплавы алюминия, железа, никеля, хрома. Носитель может быть выполнен в виде порошков, гранул, экструдатов или блоков различной формы и геометрии, блоки могут быть выполнены на основе стеклоткани, пенометалла или пенокерамики. В качестве носителей используют композиционные оксид-оксидные или металл-оксидные блочные носители различной формы и геометрии.

Температура, которая способствует ускорению гидролиза соединения благородного металла и количественному закреплению оксида металла на носителе, не превышает 100°C, преимущественно 20-80°С.

Катализатор сушат при температуре выше 70°C, преимущественно 100-120°С.

Восстановление оксида металла проводят при температуре выше 20°C, преимущественно 200-400°С.

Способ предполагает последовательное осуществление перечисленных ниже процедур:

- пропитки носителя при комнатной температуре избытком метастабильного водного раствора хлорида благородного металла и щелочного агента (например, гидроокись, карбонат и/или гидрокарбонат щелочного металла),

- последующего нагревания этого раствора с помещенным в него носителем до оптимальной температуры протекания реакции автокаталитического осаждения оксида металла на носитель и поддержания этой температуры в течение периода, необходимого для полного осаждения,

- извлечения носителя из пропиточного раствора и его отмывки от растворимых продуктов реакции декантацией горячей водой,

- удаления воды сушкой образцов на воздухе при температуре выше 70°C,

- восстановления нанесенного оксида металла до высокодисперсных металлических частиц в токе водорода при 200-400°C.

Технический результат предлагаемого подхода - возможность равномерного распределения активного компонента катализатора по внутренней поверхности массивных пористых носителей и высокая дисперсность наночастиц указанных металлов при их нанесении на оксидные носители с низкой удельной поверхностью и, как следствие, - высокая активность получаемого катализатора.

Отличительным признаком настоящего изобретения по сравнению с прототипом является то, что выпадения осадков оксидов металлов из приготовленных растворов осаждения при комнатной температуре не происходит длительное время, несмотря на присутствие гидролизующих агентов. С заметной скоростью их осаждение протекает только после добавления носителя благодаря снижению энергии Гиббса гетерогенного образования зародышей гидроксидов этих металлов на поверхности носителя (при традиционном осаждении гидролиз протекает быстро, и энергия Гиббса гомогенного зародышеобразования достаточно мала, поэтому кристаллиты осаждаемого вещества легко образуются непосредственно в объеме раствора, что приводит к нежелательной сегрегации частиц носителя и осажденных предшественников активного компонента). Ускорение процесса гетерогенного гидролиза соли металла и, соответственно, процесса нанесения металла на поверхность оксидного носителя осуществляется также за счет нагревания раствора или изменения состава электролитного фона. В отличие от прототипа предлагаемый метод позволяет достигать высокой дисперсности (1-3 нм) частиц благородных металлов, преимущественно Rh, Pt, Ru и Pd, даже на носителях с низкой удельной поверхностью (2-157 м2/г) и обеспечивает равномерное распределение металлов в порах указанных выше носителей, даже если они используются в виде объемных блоков сетчатой, пенообразной или сотовой структуры.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами.

Примеры 1-14, приведены для иллюстрации заявленного способа и проведено сравнение с прототипом (пример 15)

Краткое описание состава приготовленных катализаторов и информация о соответствующих им средним размерам частиц нанесенных металлов приведены в Таблице.

Средний размер частиц нанесенных металлов вычисляли по результатам хемосорбции CO.

Пример 1

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/ZrC2

Готовят раствор родия смешением 30 мл H2O, 1.00 мл 0.1 М RhCl3 и 1.50 мл 1 М Na2CO3 (мольное отношение Cl/Na=1:10). (Отдельный эксперимент показал, что такой раствор стабилен при комнатной температуре, по крайней мере, в течение 20 ч) При перемешивании к раствору добавляют 1.00 г порошкообразного ZrO2 (фракция <0.1 мм, удельная поверхность, SБЭТ=10.4 м2/г). В последующие 20 мин видимых изменений в полученной суспензии не наблюдается. После этого суспензию нагревают при 80°C в течение 1 ч, в результате чего родий количественно осаждается на носитель в виде оксида. Носитель с нанесенными соединениями родия отфильтровывают и тщательно промывают дистиллированной водой до величины pH промывных вод 6-7. Отфильтрованный рассол проверяют на реакцию с NaBH4, убеждаясь в отсутствии в нем ионов родия (их примесь дает серое опалесцирующее окрашивание пробы вследствие образования золей металла).

Образец с нанесенными соединениями родия сушат при 80°C на воздухе, затем помещают в проточный реактор и нагревают сначала в токе азота при 100°C (30 мин), а затем в токе водорода поднимают температуру со скоростью 50°/10 мин до 250°C и в этих условиях выдерживают образец 30 мин. По окончании процедуры восстановления реактор охлаждают, продувают азотом, пассивируют катализатор многократным введением малых порций воздуха и извлекают из реактора.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.05.

Пример 2

Синтез катализатора 1 мас. % Ph/α-Аl2О3

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 1, за исключением того, что для приготовления раствора осаждения берут 1.50 мл 0.1 М Na2CO3 (мольное отношение Cl/Na=1:1), а в качестве носителя используют сфероподобные экструдаты, сформированные из α-Al2O3 (фракция <2 мм, SБЭТ=4.0 м2/г).

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=0.17.

Пример 3

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Ce2

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 2, за исключением того, что в качестве носителя используют порошок CeO2 (фракция <0.1 мм, SБЭТ=65 м2/г).

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.67.

Пример 4

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Ce0.75Zr0.25O2

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 2, за исключением того, что в качестве носителя используют порошок соосажденного смешанного оксида СеO2+ZrO2 (мольное соотношение 3:1), прокаленного 0.5 ч при 800°C на воздухе (фракция 0.2-0.5 мм, SБЭT=73 м2/г).

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.32.

Пример 5

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Се0.75Zr0.25O2/кордиерит

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 4, за исключением того, что в качестве носителя используют кордиеритовый блок (толщина стенки - 0.165 мм, плотность каналов - 62 канала на см2) с нанесенным на стенки его каналов слоя Ce0.75Zr0.25O2 (вес блочного носителя - 13.34 г, содержание Ce0.75Zr0.25O2 - 7.5 мас. %), причем циркуляцию подщелоченного раствора родия через каналы носителя осуществляют периодическим переворачиванием герметично укупоренного термостатированного сосуда, в который помещены раствор и носитель. Содержание Rh в катализаторе - 1 мас. % в пересчете на массу Ce0.75Zr0.25O2.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.21.

Пример 6

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Ce0.75Zr0.25O2

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 4, за исключением того, что в качестве щелочного агента используют Cs2CO3 (мольное отношение Cl/Cs=1:1), а осаждение полностью завершается уже при 20°С. Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.90.

Пример 7

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Ce0.75Zr0.25O2

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 6, за исключением того, что восстановление катализатора в токе H2 проводят при 600°C в течение 2 ч.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.27.

Пример 8

Синтез катализатора 1 мас. % Rh/Al2O3@Ce0.75Zr0.25O2.

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 2, за исключением того, что в качестве носителя используют порошок соосажденного трехкомпонентного смешанного оксида Al2O3+CeO2+ZrO2 (мольное соотношение 1:0.75:0.25), прокаленного 0.5 ч при 800°C на воздухе (фракция 0.2-0.5 мм, SБЭТ=157 м2/г).

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.51.

Пример 9

Синтез катализатора 2 мас. % Rh/Al2O3@Се0.75Zr0.25O2/фехралой

Катализатор готовят по методике, изложенной в Примере 5, за исключением того, что в качестве носителя используют высокоячеистый пеноматериал из фехралоя (сплав Fe-Cr-Al, размер пор - 2 мм) с нанесенным на его поверхность слоем трехкомпонентного смешанного оксида Al2O3+CeO2+ZrO2 (мольное соотношение 1:0.75:0.25) (вес блочного носителя - 7.48 г, содержание Al2O3@Ce0.75Zr0.25O2 - 13.1 мас. %),. Содержание Rh в катализаторе - 2 мас. % в пересчете на массу Al2O3@Ce0.75Zr0.25O2.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=1.21.

Пример 10

Синтез катализатора 1.9 мас. % Pt/Ce0.75Zr0.25O2

К 0.98 г порошка соосажденного смешанного оксида СеО2+ZrO2 (мольное соотношение 3:1), прокаленного 0.5 ч при 800°C на воздухе (фракция 0.2-0.5 мм, SБЭТ=73 м2/г), приливают раствор, содержащий 10 мл H2О+0.97 мл 0.1 М H2PtCl6+0.165 мл 1 М Na2CO3+0.100 мл 1 М NaOOCH. (Отдельный эксперимент показал, что в отсутствие носителя такой раствор стабилен при комнатной температуре, по крайней мере, в течение 20 ч и при нагревании при 80°C в течение 1 ч). Полученную суспензию сначала перемешивают 15 мин при 20°C (видимых изменений в полученной суспензии не наблюдается), затем еще 15 мин при 60°C (раствор обесцвечивается) и 20 мин при 80°С. В результате платина полностью осаждается на носитель (согласно отрицательной реакции фильтрата с NaBH4).

Носитель с нанесенными соединениями платины отфильтровывают и тщательно промывают дистиллированной водой до величины pH промывных вод 6-7. Сушку и восстановление образца водородом осуществляют согласно Примеру 1.

Дисперсность металла в катализаторе, СО/Pt=0.59.

Пример 11

Синтез катализатора 1.9 мас. % Pt/Ce0.75Zr0.25O2

К 0.98 г порошка соосажденного смешанного оксида CeO2+ZrO2 (мольное соотношение 3:1), прокаленного 0.5 ч при 800°C на воздухе (фракция 0.2-0.5 мм, SБЭТ=73 м2/г), приливают охлажденный до 5°C раствор, содержащий 10 мл H2О+0.97 мл 0.1 М H2PtCl4+0.194 мл 1 М Na2CO3. (Отдельный эксперимент показал, что в отсутствие носителя такой раствор стабилен при указанной температуре, по крайней мере, в течение 2 ч). Полученную суспензию перемешивают 15 мин при 5°C, в результате чего раствор обесцвечивается, и платина полностью осаждается на носитель (согласно отрицательной реакции фильтрата с NaBH4).

Носитель с нанесенными соединениями платины отфильтровывают и тщательно промывают дистиллированной водой до величины pH промывных вод 6-7. Сушку и восстановление образца водородом осуществляют согласно Примеру 1.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Pt=0.62.

Пример 12

Синтез катализатора 1 мас. % Ru/Ce0.75Zr0.25O2

Предварительно готовят рутениевый комплекс смешением 0.241 мл 0.41 М Ru(OH)Cl3 в растворе 0.82 М HCl и 0.494 мл 0.1 М N2H4×2HCl с последующим нагреванием смеси до кипения, упариванием досуха и прокаливанием при 210°C в течение 10 мин. Полученное соединение растворяют в 10 мл воды, подщелачивают добавкой 1.96 мл 0.1 М Na2CO3 и раствор приливают к 0.99 г порошка смешанного оксида СеO2+ZrO2, идентичного таковому в Примере 4. Суспензию перемешивают 30 мин при 20°C, затем еще 30 мин при 60°C до полного осаждения рутения.

Сушку и восстановление образца водородом осуществляют согласно Примеру 1.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Ru=0.81.

Пример 13

Синтез катализатора 3 мас. % Pd/ZrO2.

Предварительно готовят раствор H2PdCl4 растворением 0.1002 г PdCl2 (содержание Pd - 59.9 мас. %) в 1.15 мл 1.0 HCl при слабом нагревании, затем полученный раствор доводят водой до 5 мл. Раствор H2PdCl4 при интенсивном перемешивании приливают к 20 мл водного раствора Na2CO3, содержащего 0.6 г Na2CO3 (на сухой вес). В приготовленный таким образов щелочной раствор палладия добавляют 1.94 г порошка ZrO2 (по Примеру 1)) и размешивают 1 ч при 20°C, затем еще 30 мин при 60°C до полного осаждения палладия.

Сушку и восстановление образца водородом осуществляют согласно Примеру 1.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Pd=0.39.

Пример 14

Синтез катализатора 0.1 мас. % Pd/α -Al2O3

0.167 мл раствора H2PdCl4, приготовленного по Примеру 13, при интенсивном перемешивании приливают к 20 мл водного раствора Na2CO3, содержащего 0.02 г Na2CO3 (на сухой вес). В приготовленный таким образов щелочной раствор палладия добавляют 2.0 г порошка α-Al2O3 (фракция <0.1 мм, SБЭТ=4.0 м2/г) и размешивают 1 ч при 20°С, затем еще 30 мин при 60°С до полного осаждения палладия.

Сушку и восстановление образца водородом осуществляют согласно Примеру 1.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Pd=0.83.

Пример 15 (Сравнительный, согласно прототипу).

Получение образца 1 мас. % Rh/ZrO2.

К 1.5 мл H2O добавляют 0.1 мл 0.1 М [Rh(NH3)6]Cl3 и добавляют 0.2 г ZrO2 (удельная поверхность 10.4 м2/г). Далее образец перемешивают на воздухе при 80°C до испарения всего количества воды и затем в течение 1 ч при 110°C. Далее к 1.5 мл добавляют 0.1 мл 0.1 М (NH4)3[Rh(NO2)6] после чего в раствор помещают высушенный на первом этапе ZrO2 с нанесенной солью. Далее образец перемешивают на воздухе при 80°C до испарения всего количества воды и затем в течение 1 ч при 110°C.

Процесс приготовления завершают процедурой восстановления в водороде при 400°C в течение 1 ч.

Дисперсность металла в катализаторе, CO/Rh=0.027.

Текстурные характеристики оксидных носителей, использованных для приготовления катализаторов, определяли по данным адсорбции N2 при 77К на приборе ASAP 2400 (Micrometritics). Образцы предварительно прокаливали при 573К до остаточного давления 10-3 мм рт.ст. Из начального участка изотермы адсорбции N2 в области Р/Р0=0.05-0.2 вычисляли величину удельной поверхности по БЭТ (SBET). Объем мезопор (Vмe) вычисляли по десорбционной (BJH cum. des.) ветви гистерезиса капиллярной конденсации азота в соответствии с BJH моделью [Е.Р. Barrett, L.G. Joyner, P.P. Halenda, J. Amer. Chem. Soc. 73, 373 (1951)]. Средний диаметр пop (Dпop) вычисляли по модели БЭТ как Dпор=4VΣ/SБЭТ.

Среднеповерхностный размер частиц металла в катализаторах, приготовленных согласно Примерам 1-13, определен методом хемосорбции CO (импульсное CO-титрование).

CO-титрование образцов катализаторов осуществляли при 20-25°С на проточной установке, собранной на базе хроматографа. Навеску катализатора помещали в U-образный стеклянный реактор, служащий одной из колонок хроматографа, и восстанавливали в токе H2 в течение 1 ч при 120°C. Затем реактор охлаждали до комнатной температуры и импульсами (фиксированными порциями) вводили CO в поток H2. В этих условиях молекулы CO прочно адсорбируются только на поверхности нанесенного металла, а их адсорбция на носителе пренебрежимо мала. Концентрацию CO на выходе из реактора определяли с помощью катарометра. Титрование прекращали при полном насыщении поверхности образца адсорбатом.

Дисперсность частиц нанесенных металлов, определяемую как количество поверхностных атомов металла к общему количеству атомов металла в катализаторе, вычисляли по количеству СО, хемосорбированного образцом. Предварительные исследования, направленные на сопоставление хемосорбционных и электронно-микроскопических данных, позволили сделать вывод, что один поверхностный атом Pt и Ru связывает одну молекулу CO, а один поверхностный атом Rh связывает примерно 1.5 молекул CO. При пересчете дисперсности металла на среднеповерхностный размер (ds) его частиц использовали формулы:

Результаты определения среднеповерхностных размеров частиц палладия в приготовленных образцах катализаторов приведены в Таблице.

Как видно из примеров и Таблицы, предлагаемое изобретение позволяет получать высокодисперсные, с размерами частиц активного компонента 1-3 нм, катализаторы на основе благородных металлов, нанесенных на оксидные носители, которые обладают низкой удельной поверхностью и различной формой частиц (зерна, экструдаты и блоки различной геометрии).

* В пересчете на Ce0.75Zr0.25O2 (Пример 5) или Al2O3@Ce0.75Zr0.25O2 (Пример 9).

Источник поступления информации: Портал edrid.ru

Showing 1-10 of 104 items.
27.04.2013
№216.012.3980

Катализатор, способ его приготовления (варианты) и способ очистки отходящих газов от оксидов азота

Изобретение относится к катализатору, способу его приготовления и способу очистки отходящих газов от NO в окислительных условиях в присутствии углеводорода. Катализатор для очистки отходящих газов от оксидов азота каталитическим восстановлением метаном в окислительной атмосфере, содержит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480281
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4b72

Регенерированный катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ регенерации дезактивированного катализатора и процесс гидроочистки углеводородного сырья

Изобретение относится к регенерированному катализатору гидроочистки, способу регенерации дезактивированных катализаторов и способу гидроочистки нефтяных дистиллятов. Описан регенерированный катализатор гидроочистки углеводородного сырья, имеющий объем пор 0,3-0,8 мл/г, удельную поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484896
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c32

Способ прямой конверсии низших парафинов c-c в оксигенаты

Изобретение относится к способу прямой конверсии низших парафинов С-С в оксигенаты, такие как спирты и альдегиды, которые являются ценными промежуточными продуктами органического синтеза и могут применяться в качестве компонентов моторного топлива и/либо исходного сырья для получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485088
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c25

Элемент каталитической насадки (варианты) и способ осуществления экзотермических каталитических реакций

Изобретение относится к области каталитического сжигания топлив, а именно к способам приготовления элементов малообъемных каталитических насадок для осуществления сжигания газообразных, жидких и твердых топлив в организованном псевдоожиженном слое частиц инертного материала. Описан элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489210
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.614f

Каталитический реактор - парогенератор

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при экологически безопасной выработке пара для получения электроэнергии и теплоснабжения потребителей. Технический результат заключается в снижении расхода дефицитного и дорогостоящего катализатора и уменьшении содержания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490543
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.09.2013
№216.012.6e5f

Поглотитель, способ его приготовления (варианты) и способ удаления диоксида углерода из газовых смесей

Изобретение относится к области адсорбционного разделения газов. Предложен поглотитель диоксида углерода, содержащий карбонат калия, нанесенный на пористую матрицу из оксида иттрия. Описаны два варианта метода приготовления поглотителя. Предложен способ удаления диоксида углерода из газовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493906
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6eea

Способ получения диоксида титана

Изобретение может быть использовано для получения диоксида титана с высокой дисперсностью, применяемого в качестве фотокатализатора для процессов фотокаталитической очистки воды и воздуха, а также в качестве адсорбента, пигмента или носителя активного компонента для приготовления катализаторов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494045
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.78c3

Катализатор гидрооблагораживания

Изобретение относится к области разработки катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы. Описан катализатор гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы, который является композитом, содержащим никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496577
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.78c5

Способ приготовления катализатора и способ каталитического сжигания топлив в псевдоожиженном слое

Изобретение относится к катализаторам. Описан способ приготовления катализатора сжигания топлива в псевдоожиженном слое на основе мартеновского шлака, в котором гранулы мартеновского шлака подвергают обработке парами воды при температуре максимального выделения водорода с последующим нанесением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496579
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.78c6

Способ приготовления катализатора гидрооблагораживания

Изобретение относится к области разработки способа приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы. Описан способ приготовления катализатора гидрооблагораживания кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496580
Дата охранного документа: 27.10.2013
Showing 1-10 of 29 items.
10.04.2014
№216.012.af69

Способ приготовления биметаллического катализатора окисления

Изобретение относится к области катализа. Описан способ приготовления биметаллического золотомедного катализатора окисления, включающий последовательные стадии нанесения предшественников металлов на носитель, и термообработки, в качестве предшественников золота и меди используют анионные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510620
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.08.2014
№216.012.ecec

Способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода

Изобретение относится к способу получения катализатора окисления водорода молекулярным кислородом до пероксида водорода, включающему стадии нанесения предшественников металлов, а именно золота и палладия, на носитель и термообработки. При этом в качестве предшественников золота и палладия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526460
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.10.2014
№216.012.fa9b

Платиновый катализатор, способ его приготовления, способ его регенерации и способ получения сульфата гидроксиламина

Изобретение относится к катализаторам для получения сульфата гидроксиламина путем селективного гидрирования оксида азота в сернокислой среде. Данный катализатор содержит платину в количестве 0,3-1 мас.%, нанесенную на непористый или пористый углеродный носитель. При этом нанесенная платина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530001
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2014
№216.013.089f

Катализатор и способ получения обогащенной по водороду газовой смеси из диметоксиметана

Изобретение относится к катализаторам, используемым в реакции паровой конверсии диметоксиметана, а именно к катализатору для получения обогащенной по водороду газовой смеси взаимодействием диметоксиметана и паров воды. Предлагаемый катализатор является бифункциональным и содержит на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533608
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2015
№216.013.914a

Катализатор, способ его приготовления и процесс обогащения смесей углеводородных газов метаном

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к переработке попутных нефтяных газов (ПНГ). Описан катализатор для обогащения метаном смесей углеводородных газов, который содержит в основном никель в количестве 25-60 мас. %, хром в пересчете на CrO в количестве 5-35%,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568810
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.875b

Палладиевый катализатор, способ его приготовления и способ получения янтарной кислоты

Изобретение относится к области приготовления палладиевых катализаторов, которые могут быть использованы для гидрирования органических электролитов с ненасыщенными С-С связями в молекулах, в частности, для селективного гидрирования малеиновой кислоты в янтарную кислоту в водной среде....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603777
Дата охранного документа: 27.11.2016
19.01.2018
№218.016.0016

Катализатор, способ его приготовления и способ очистки водородсодержащих газовых смесей от оксида углерода

Изобретение относится к катализатору очистки обогащенных водородом газовых смесей от оксида углерода путем селективного метанирования оксида углерода, при этом катализатор содержит кобальтцериевую оксидную систему, содержащую в своем составе хлор. Катализатор готовят взаимодействием соединений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629363
Дата охранного документа: 29.08.2017
04.04.2018
№218.016.30ee

Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов паровой конверсией и может быть применено, например, для подготовки попутного нефтяного газа к использованию или трубопроводному транспорту в нефтяной и газовой промышленности. Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644890
Дата охранного документа: 14.02.2018
17.08.2018
№218.016.7ca2

Катализатор, способ его приготовления и способ получения n-(фосфонометил)-глицина

Изобретение относится к области приготовления металл-углеродных композиций, которые представляют собой наночастицы золота, нанесенные на поверхность пористых углеродных носителей, и которые могут быть использованы в качестве катализаторов для получения N-(фосфонометил)-глицина, CHNOP путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663905
Дата охранного документа: 13.08.2018
+ добавить свой РИД