RU2461425C1 - Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия - Google Patents
Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461425C1 RU2461425C1 RU2011129247/02A RU2011129247A RU2461425C1 RU 2461425 C1 RU2461425 C1 RU 2461425C1 RU 2011129247/02 A RU2011129247/02 A RU 2011129247/02A RU 2011129247 A RU2011129247 A RU 2011129247A RU 2461425 C1 RU2461425 C1 RU 2461425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- catalyst
- protium
- ortho
- metal salt
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для орто-пара конверсии протия. Предложен способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия. Способ включает получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со в обратномицеллярном растворе, состоящем из раствора соли металла, ПАВ, представляющего собой бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, и неполярного растворителя - изооктана, с последующим нанесением на носитель Al2O3. В качестве соли металла используют RhCl3 или RuOHCl3 и готовят обратномицеллярный раствор родия или рутения при отношениях мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1, затем добавляют водно-спиртовой раствор в количестве 5-50 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.% с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со с дозой от 1 до 40 кГр. Изобретение позволяет получить катализатор, предназначенный для работы в интервале температур 77÷110 К. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к области гетерогенного катализа,
в частности к способу получения катализатора для орто-пара конверсии протия.
Известен способ получения катализатора путем ионного обмена, при котором носитель из огнеупорного оксида, содержащего катион водорода, обрабатывают раствором, содержащим катионы металлов. Непосредственно после обработки оксид промывают водой для отделения химически несвязанных металлических катионов. Далее оксид сушат, при этом часть металлических катионов восстанавливается при нагревании огнеупорного оксида до элементарного металла путем отделения от связанной воды, которая ассоциирована с металлическими катионами (пат. Германии №1542012, кл. B01Y 37/30, от 21.10.76 г.). Этот катализатор используется только для ионного обмена.
Известен способ получения катализатора для изотопного обмена между водой и водородом, где катализатор включает гидрофобную пористую матрицу с диспергированной в ней платиной и, по крайней мере, другой металл, выбранный из группы хрома или титана (пат. ЕР №1486457, кл. B01D 59/00, B01Y 37/00-37/02, от 06.06.2003 г.). Однако этот катализатор используется только для изотопного обмена между водой и водородом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения катализатора Ptмиц/Al2O3 для изотопного обмена протия и дейтерия и о-п конверсии протия. Наночастицы Pt образуются при радиационно-химическом восстановлении ионов платины в обратномицеллярных системах H2[PtCl6]/H2O/ацетон/бис(2 этилгексил)сульфосукцинат натрия/изооктан. Наночастицы получены из трех различных исходных обратномицеллярных растворов, отличающихся значениями коэффициента солюбилизации ω=1,5, 3 и 5 («Перспективные материалы», стр.288-293, 2010 г.).
Однако катализатор обладает невысокой каталитической активностью.
Техническим результатом изобретения является получение катализатора для орто-пара конверсии протия, обладающего высокой каталитической активностью и предназначенного для работы в интервале температур 77÷110 К.
Этот технический результат достигается получением катализатора для орто-пара конверсии протия, включающего получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со в обратномицеллярном растворе, состоящем из раствора соли металла, ПАВ, представляющего собой бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, и неполярного растворителя, изооктана, с последующим нанесением на носитель Al2O3, причем в качестве соли металла используют RhCl3 или RuOHCl3 и готовят обратномицеллярные растворы родия или рутения при отношениях мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1, затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 5-50 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.% с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со с дозой от 1 до 40 кГр.
В качестве спирта в водно-спиртовом растворе используют изопропанол.
Пример 1
Готовился обратномицеллярный раствор соли родия RhCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 1:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 1 кГр.
Взвешен 1 г носителя Al2O3 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем Al2O3, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с высаженными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Rh/Al2O3 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,48·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа. Данные по активности данного образца катализатора Rh/Al2O3, приготовленного по примеру 1, в интервале температур 77÷110 К представлены в таблице 1.
Пример 2
Готовился обратномицеллярный раствор соли родия RhCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 10:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-2 г (50 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 40 кГр.
Взвешен 1 г носителя Al2O3 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем Al2O3, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с высаженными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Rh/Al2O3 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,12·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Rh/Al2O3, приготовленного по примеру 2, в интервале температур 77÷110 К представлены в таблице 2.
Пример 3
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuOHCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 1:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 1 кГр.
Взвешен 1 г носителя Al2O3 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем Al2O3, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с нанесенными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Ru/Al2O3 по отношению к орто-пара конверсии протия составила 6,14·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Ru/Al2O3, приготовленного пот примеру 3, в интервале температур 77-110 К представлены в таблице 3.
Пример 4
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuOHCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 10:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-2 г (50 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 40 кГр.
Взвешен 1 г носителя Al2O3 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем Al2O3, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с нанесенными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Ru/Al2O3 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,51·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Результаты измерений удельной каталитической активности образца катализатора Ru/Al2O3, приготовленного по примеру 4, в интервале температур 77-110 К представлены в таблице 4.
| Таблица 1 | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/Al2O3, приготовление которого рассмотрено в примере 1, в отношении реакции орто-пара конверсии протия (соотношение водного раствора RhCl3 к бис(2-этилгексил)сульфосукцинату натрия составляет 1:1) | |
| Kуд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,48 | 6,33 |
| Таблица 2 | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/Al2O3, приготовление которого рассмотрено в примере 2, в отношении реакции орто-пара конверсии протия (соотношение водного раствора RhCl3 к бис(2-этилгексил)сульфосукцинату натрия составляет 10:1) | |
| Kуд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,12 | 6,23 |
| Таблица 3 | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/Al2O3, приготовление которого рассмотрено в примере 3, в отношении реакции орто-пара конверсии протия (соотношение водно-спиртового раствора RuOHCl3 к бис(2-этилгексил)сульфосукцинату натрия составляет 1:1) | |
| Kуд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,14 | 6,18 |
| Таблица 4 | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/Al2O3, приготовление которого рассмотрено в примере 4, в отношении реакции орто-пара конверсии протия (соотношение водно-спиртового раствора RuOHCl3 к бис(2-этилгексил)сульфосукцинату натрия составляет 10:1) | |
| Kуд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,51 | 6,48 |
Представленные данные показывают отсутствие значимых различий в величинах каталитической активности при отношении мольного количества водно-спиртового раствора соли родия или рутения с добавлением аммиака к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1 и поглощенной дозе облучения 1-40 кГр.
Claims (2)
1. Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия, включающий получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со в обратномицеллярном растворе, состоящем из раствора соли металла, ПАВ, представляющего собой бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, и неполярного растворителя - изооктана, с последующим нанесением на носитель Al2O3, отличающийся тем, что в качестве соли металла используют RhCl3 или RuOHCl3 и готовят обратномицеллярный раствор родия или рутения при отношениях мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1, затем добавляют водно-спиртовой раствор в количестве 5-50 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.% с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со с дозой от 1 до 40 кГр.
2. Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия по п.1, отличающийся тем, что в качестве спирта в водно-спиртовом растворе используется изопропанол.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011129247/02A RU2461425C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011129247/02A RU2461425C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2461425C1 true RU2461425C1 (ru) | 2012-09-20 |
Family
ID=47077369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011129247/02A RU2461425C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461425C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730901A1 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for treating automotive exhaust |
| EP1994982A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-26 | Fujifilm Corporation | Catalyst body which uses an anodized layer |
-
2011
- 2011-07-14 RU RU2011129247/02A patent/RU2461425C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730901A1 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst for treating automotive exhaust |
| EP1994982A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-26 | Fujifilm Corporation | Catalyst body which uses an anodized layer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОЕВА О.А. и др. Наночастицы платины в качестве катализатора изотопного обмена в молекулярном водороде. - Перспективные материалы, 2010, с.228-293. БУХТИЯРОВ В.И. и др. Металлические наносистемы в катализе. - Успехи химии, 2001, 70(2), с.167-180. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Flowerlike BiOCl nanospheres fabricated by an in situ self-assembly strategy for efficiently enhancing photocatalysis | |
| Wang et al. | DRIFTS evidence for facet-dependent adsorption of gaseous toluene on TiO2 with relative photocatalytic properties | |
| Alexeev et al. | Effects of reduction temperature and metal− support interactions on the catalytic activity of Pt/γ-Al2O3 and Pt/TiO2 for the oxidation of CO in the presence and absence of H2 | |
| Rodriguez et al. | Chemistry of NO2 on oxide surfaces: formation of NO3 on TiO2 (110) and NO2↔ O vacancy interactions | |
| US20180161760A1 (en) | Porous carbon material composites and their production process, adsorbents, cosmetics, purification agents, and composite photocatalyst materials | |
| Ghoreishian et al. | γ-Radiolysis as a highly efficient green approach to the synthesis of metal nanoclusters: a review of mechanisms and applications | |
| Doluda et al. | Kinetics of lactose hydrogenation over ruthenium nanoparticles in hypercrosslinked polystyrene | |
| Yordanov et al. | Elucidation of Pt clusters in the micropores of zeolite nanoparticles assembled in thin films | |
| Harzandi et al. | Efficient CO oxidation by 50-facet Cu2O nanocrystals coated with CuO nanoparticles | |
| JP4229394B2 (ja) | 多孔質材料を用いた分子の検出方法ならびに該多孔質材料及び該多孔質材料の製造方法 | |
| Liu et al. | β-Cyclodextrin anchoring onto pericarpium granati-derived magnetic mesoporous carbon for selective capture of lopid in human serum and pharmaceutical wastewater samples | |
| Thomas et al. | In situ infrared molecular detection using palladium-containing zeolite films | |
| Lazar et al. | Correlating the role of hydrophilic/hydrophobic nature of Rh (I) and Ru (II) supported organosilica/silica catalysts in organotransformation reactions | |
| RU2461425C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464096C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464091C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2481891C2 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464094C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия - дейтерия | |
| RU2464090C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2481155C2 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464095C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464092C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2477175C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| Walkowiak et al. | Lights and shadows of gold introduction into Beta zeolite | |
| RU2464093C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150715 |