RU2464096C1 - Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия - Google Patents
Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464096C1 RU2464096C1 RU2011129254/04A RU2011129254A RU2464096C1 RU 2464096 C1 RU2464096 C1 RU 2464096C1 RU 2011129254/04 A RU2011129254/04 A RU 2011129254/04A RU 2011129254 A RU2011129254 A RU 2011129254A RU 2464096 C1 RU2464096 C1 RU 2464096C1
- 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. Описан способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия, включающий получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со 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 в качестве носителя используют Сибунит, а в качестве соли металла используют RhСl3 или RuОНСl3 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. Технический эффект - получение катализатора с повышенной активностью и возможностью работать 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 обратномицелярных системах Н2[РtСl6]/Н2O/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, включающего получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со 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 в качестве носителя используют Сибунит, 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.% 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 Сибунит и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем Сибунит, 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/Сибунит по отношению к реакции орто-пара конверсии протия 6,44·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа. Данные по активности данного образца катализатора Rh/Сибунит, 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 Сибунит и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем Сибунит, 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/Сибунит по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,26·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Rh/Сибунит, приготовленного по примеру 2, в интервале температур 77÷110 К представлены в таблице 2.
Пример №3
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuOHCl 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 Сибунит и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем Сибунит, 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/Сибунит по отношению к орто-пара конверсии протия составила 6,73·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Данные по активности данного образца катализатора Ru/Сибунит, приготовленного по примеру 3, в интервале температур 77-110 К представлены в таблице 3.
Пример №4
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuОНС13 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 Сибунит и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем Сибунит, 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/Сибунит по отношению к реакции орто-пара конверсии протия составила 6,11·1014 молекул/(см2·с), что в ~3 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.
Результаты измерений удельной каталитической активности образца катализатора Ru/Сибунит, приготовленного по примеру 4, в интервале температур 77-110 К представлены в таблице 4.
| Таблица 1 | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/Сибунит, 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 |
| 6,44 | 6,50 |
| Таблица 2 | |
| Значения удельной каталитической активности Rh/Сибунит, 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 |
| 6,26 | 6,44 |
| Таблица 3 | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/Сибунит, 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 |
| 6,73 | 6,79 |
| Таблица 4 | |
| Значения удельной каталитической активности Ru/Сибунит, 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 |
| 6,11 | 6,26 |
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, 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, отличающийся тем, что в качестве носителя используют Сибунит, 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-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 |
|---|---|---|---|
| RU2011129254/04A RU2464096C1 (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 |
|---|---|---|---|
| RU2011129254/04A RU2464096C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464096C1 true RU2464096C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011129254/04A RU2464096C1 (ru) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464096C1 (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 RU2011129254/04A patent/RU2464096C1/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 |
|---|---|---|
| US11697106B2 (en) | Porous carbon material composites and their production process, adsorbents, cosmetics, purification agents, and composite photocatalyst materials | |
| Liao et al. | Adsorption of fluoride on zirconium (IV)-impregnated collagen fiber | |
| Liu et al. | Flowerlike BiOCl nanospheres fabricated by an in situ self-assembly strategy for efficiently enhancing photocatalysis | |
| CN105772069B (zh) | 一种纳微尺度的核‑壳型分子筛包覆抗硫化催化剂 | |
| US9421515B2 (en) | Porous carbon material, adsorbent, oral adsorbent, medical adsorbent, filler for blood purification column, water purification adsorbent, cleansing agent, carrier, sustained release pharmaceutical, cell culture scaffold, mask, carbon/polymer composite, adsorbent sheet and functional food | |
| Ghoreishian et al. | γ-Radiolysis as a highly efficient green approach to the synthesis of metal nanoclusters: a review of mechanisms and applications | |
| Emam et al. | Separation of anthocyanin from roselle extract by cationic nano-rode ZIF-8 constructed using removable template | |
| Wu et al. | Adsorption of Pb (II) from aqueous solution by a poly-elemental mesoporous adsorbent | |
| Liu et al. | Mg-Al mixed oxide adsorbent synthesized using FCT template for fluoride removal from drinking water | |
| 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 | |
| RU2464096C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| Thomas et al. | In situ infrared molecular detection using palladium-containing zeolite films | |
| RU2461425C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2481891C2 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464090C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464094C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия - дейтерия | |
| RU2464091C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2464095C1 (ru) | Способ получения катализатора для орто-пара конверсии протия | |
| RU2477175C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2481155C2 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464093C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2464092C1 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| RU2490061C2 (ru) | Способ получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия | |
| Bondarenko et al. | Ageing of photocatalytic materials: investigation, assessment and possible solving | |
| WO2016197397A1 (zh) | 光催化降解 - 吸附材料的制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150715 |