RU2464095C1 - Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия - Google Patents
Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464095C1 RU2464095C1 RU2011129253/04A RU2011129253A RU2464095C1 RU 2464095 C1 RU2464095 C1 RU 2464095C1 RU 2011129253/04 A RU2011129253/04 A RU 2011129253/04A RU 2011129253 A RU2011129253 A RU 2011129253A RU 2464095 C1 RU2464095 C1 RU 2464095C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- catalyst
- metal salt
- amount
- protium
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для орто-пара конверсии протия. Описан способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия, включающий получение наночастиц металла в обратномицеллярном растворе, состоящим из раствора соли металла, ПАВ, представляющего собой бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, и неполярного растворителя, изооктана, с последующим нанесением на носитель, причем восстановление соли металла происходит при взаимодействии с кверцетином, в качестве носителя используют SiQ2, а в качестве соли металла используют RhСl3 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.%, раствор кверцетина в количестве 0,5-5 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.%. Технический эффект - получение катализатора с высокой активностью и возможность 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 Рtмин/Al2O3 для изотопного обмена протия и дейтерия и о-п конверсии протия. Наночастицы Pt образуются при радиационно-химическом восстановлении ионов платины в обратномицелярных системах Н2[PtCl6]/H2O/ацетон/бис(2 этилгексил)сульфосукцинат натрия/изооктан. Наночастицы получены из трех различных исходных обратномицелярных 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, включающим получение наночастиц металла 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, причем восстановление соли металла происходит при взаимодействии с кверцетином, в качестве носителя используют SiO2, а 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.%, раствор кверцетина в количестве 0,5-5 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.%.
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.%), раствор кверцетина 3,4·10-4 г (0,5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%).
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем SiO2, 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/SiO2 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия 6,61·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Рtмин/Al2O3, выбранного в качестве прототипа. Данные по активности данного образца катализатора Rh/SiO2, 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.%), раствор кверцетина 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%).
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем SiO2, 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/SiO2 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,55·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Рtмин/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Rh/SiO2, 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.%), раствор кверцетина 3,4·10-4 г (0,5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%).
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем SiO2, 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/SiO2 по отношению к орто-пара конверсии протия составила 6,63·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Рtмин/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Ru/SiO2, приготовленного по 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.%), раствор кверцетина 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%).
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем SiO2, 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/SiO2 по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,77·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Рtмин/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Результаты измерений удельной каталитической активности образца катализатора Ru/SiO2, приготовленного по примеру 4, в интервале температур 77-110 К представлены в таблице 4.
| Таблица 1. | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/SiO2, 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) | |
| Куд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,61 | 6,76 |
| Таблица 2. | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/SiO2, 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) | |
| Куд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,55 | 6,18 |
| Таблица 3. | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/SiO2, 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) | |
| Куд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,63 | 6,87 |
| Таблица 4. | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/SiO2, 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) | |
| Куд·10-14 молекул/(см2·с) при Т, К | |
| 77 | 110 |
| 6,77 | 6,14 |
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.
Claims (2)
1. Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия, включающего получение наночастиц металла 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, отличающийся тем, что восстановление соли металла происходит при взаимодействии с кверцетином, в качестве носителя используют SiO2, а 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.%, раствор кверцетина в количестве 0,5-5 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.%.
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 |
|---|---|---|---|
| RU2011129253/04A RU2464095C1 (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 |
|---|---|---|---|
| RU2011129253/04A RU2464095C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464095C1 true RU2464095C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011129253/04A RU2464095C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464095C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069083C1 (ru) * | 1992-05-05 | 1996-11-20 | ПЕРЕВЕЗЕНЦЕВ Александр Николаевич | Способ разделения изотопов водорода в газовых средах |
| US5759230A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nanostructured metallic powders and films via an alcoholic solvent process |
| RU2147487C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-04-20 | Егорова Елена Михайловна | Способ получения наноструктурных металлических частиц |
| RU2394668C1 (ru) * | 2008-12-19 | 2010-07-20 | Валерий Павлович Герасименя | Способ получения наноструктурных металлических частиц |
-
2011
- 2011-07-14 RU RU2011129253/04A patent/RU2464095C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2069083C1 (ru) * | 1992-05-05 | 1996-11-20 | ПЕРЕВЕЗЕНЦЕВ Александр Николаевич | Способ разделения изотопов водорода в газовых средах |
| US5759230A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nanostructured metallic powders and films via an alcoholic solvent process |
| RU2147487C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-04-20 | Егорова Елена Михайловна | Способ получения наноструктурных металлических частиц |
| RU2394668C1 (ru) * | 2008-12-19 | 2010-07-20 | Валерий Павлович Герасименя | Способ получения наноструктурных металлических частиц |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Боева О.А. и др. Наночастицы платины в качестве катализатора изотопного обмена в молекулярном водороде. Перспективные материалы. Специальный выпуск (8), февраль, 2010, с.288-293. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Flowerlike BiOCl nanospheres fabricated by an in situ self-assembly strategy for efficiently enhancing photocatalysis | |
| Ebrahim et al. | Ce (III) doped Zr-based MOFs as excellent NO2 adsorbents at ambient conditions | |
| Xu et al. | Efficient removal of formaldehyde by nanosized gold on well-defined CeO2 nanorods at room temperature | |
| US20090118116A1 (en) | Catalyst and Method of Manufacturing the Same | |
| JP5943280B2 (ja) | 金クラスター触媒及びその製造方法 | |
| CN109071245A (zh) | 用于直接合成含铁的aei-沸石催化剂的方法 | |
| Yu et al. | Porous wood decorated with gold nanoparticles as flow-through membrane reactor for catalytic hydrogenation of methylene blue and 4-nitrophenol | |
| Sun et al. | Facile preparation and enhanced photocatalytic hydrogen evolution of cation-exchanged zeolite LTA supported TiO2 photocatalysts | |
| Thomas et al. | In situ infrared molecular detection using palladium-containing zeolite films | |
| RU2464095C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464091C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464090C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2477175C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464092C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464093C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464096C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2461425C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| Koutsopoulos et al. | Synthesis and characterization of supported Pt and Pt alloys nanoparticles used for the catalytic oxidation of sulfur dioxide | |
| RU2481891C2 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464094C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия - дейтерия | |
| RU2481155C2 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| CN113181969B (zh) | 一种高加氢选择性Ir@MIL-101(Fe)催化剂的制备方法及应用 | |
| RU2411994C2 (ru) | Нанокатализатор и способ его получения | |
| RU2490061C2 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2461413C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРA Ag/SiO2 ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННОГО КАТАЛИЗА МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА В РЕАКЦИЯХ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА ПРОТИЯ-ДЕЙТЕРИЯ И ОРТО-ПАРА КОНВЕРСИИ ПРОТИЯ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150715 |