catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-136Research ArticleОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫDOMESTIC CATALYSTИЗУЧЕНИЕ РОЛИ СОСТОЯНИЯ ПЛАТИНЫ В КАТАЛИЗАТОРАХ Pt/SO4/ZrO2/Al2O3 ДЛЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ н-ГЕКСАНАStudying of the role of platinum state in catalysts Pt/SO4/ZrO2/Al2O3 for the n-hexane isomerizationСмоликовМ. Д.SmolikоvM. D.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-33-34

smolikov@ihcp.oscsbras.ruГончаровВ. Б.GoncharovV. B.

д-р хим. наук, ведущий науч. сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 330-86-79

GVB@catalysis.ruСадовскаяЕ. М.SadovskayaE. M.

канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник того же института. Тел. тот же.

sadovsk@catalysis.ruКазанцевК. В.KazantsevK. V.

инженер Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-33-34

ogelend@rambler.ruЗатолокинаЕ. В.ZatolokinaE. V.

мл. науч. сотрудник того же института. Тел. тот же

ezat@ihcp.oscsbras.ruКирьяновД. И.Kir’yanovD. I.

технолог того же института. Тел. тот же

ПаукштисЕ. А.PaukshtisE. A.

д-р хим. наук, зав. лабораторией Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 330-36-83

pau@catalysis.ruБальжинимаевБ. С.BalzhinimaevB. S.

д-р хим. наук, зав. отделом того же института. Тел.: (383) 330-97-70

balzh@catalysis.ruБелыйА. С.BelyjA. S.

д-р хим. наук, зав. лабораторией Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Тел.: (3812) 67-33-34

belyi@ihcp.oscsbras.ruИнститут проблем переработки углеводородов СО РАН, г. Омск Омский государственный технический университетRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. НовосибирскRussian FederationИнститут проблем переработки углеводородов СО РАН, г. ОмскRussian Federation201326112014065160Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/136

Приготовлены образцы катализаторов SO4/ZrO2/Al2O3 и Pt/Al2O3 и их физических смесей, изучены каталитические свойства образцов в реакции изомеризации н-гексана. Выявлено существенное влияние состояния платины на каталитические характеристики образцов. Методами ИК-спектроскопии (СОадс), хемосорбции кислорода и кислородно-водородного титрования показано, что в восстановленной форме катализаторов присутствуют ионные формы платины, способные адсорбировать до трех атомов водорода на каждый поверхностный атом платины. С помощью изотопного H/D-обмена установлено, что специфические свойства ионной платины проявляются в образовании гидридной формы адсорбированного водорода. Сделано предположение, что активность и стабильность катализаторов на основе сульфатированного диоксида циркония в реакции изомеризации н-гексана обусловлены участием ионной и металлической платины в активации водорода. Полученные результаты могут быть использованы при разработке эффективных катализаторов изомеризации С5–С6-бензиновых фракций для получения изомеризата в качестве высокооктановой добавки в современные бензины.

Samples of SO4/ZrO2/Al2O3 and Pt/Al2O3 catalysts and their physical mixtures are prepared, the catalytic properties of the samples in the isomerization reaction of n-hexane were studied. Significant impact on the state of the platinum on catalytic properties of the samples was revealed. It is shown that the ionic form of platinum present in the reduced form of catalysts by infrared spectroscopy (COads) and oxygen chemisorption of oxygen-hydrogen titration. These forms can adsorb up to three hydrogen atoms on each surface atom of platinum. It’s established with the help of isotope H/D-exchange that specific properties of ionic platinum are manifested in the formation of hydride form of adsorbed hydrogen. It is suggested that the activity and stability of catalysts based on sulfated zirconia in the isomerization of n-hexane caused by involving ionic and metallic platinum in hydrogen activation. The results can be used to develop the effective catalysts for С5–С6 gasoline fractions isomerization to produce isomerate as octane additives in modern gasoline.

изомеризацияплатиновые катализаторыдиоксид цирконияизотопный обменisomerization catalyst platinum dioxidezirconium isotope exchangeReferencesKimura T. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 57.Kimura T. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 57.Weyda H., Koehler E. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 51.Weyda H., Koehler E. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 51.Yamaguchi T. // Appl. Catal. 2001. Vol. 222. P. 237.Yamaguchi T. // Appl. Catal. 2001. Vol. 222. P. 237.Hino M., Arata K. // Catal. Lett. 1995. Vol. 30. P. 25.Hino M., Arata K. // Catal. Lett. 1995. Vol. 30. P. 25.Iglesia E., Soled S.L., Kramer G.M. // J. Catal. 1993. Vol. 144. P. 238.Iglesia E., Soled S.L., Kramer G.M. // J. Catal. 1993. Vol. 144. P. 238.Ebitani K., Konishi J., Hattori H. // J. Catal. 1991. Vol. 130. P. 257.Ebitani K., Konishi J., Hattori H. // J. Catal. 1991. Vol. 130. P. 257.Ebitani K., Konno H., Tanaka T., Hattori H. // J. Catal. 1992. Vol. 135. P. 60.Ebitani K., Konno H., Tanaka T., Hattori H. // J. Catal. 1992. Vol. 135. P. 60.Hattori H. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2001. Vol. 138. P. 3.Hattori H. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2001. Vol. 138. P. 3.Triwahyono S., Yamada T., Hattori H. // Appl. Catal. A. 2003. Vol. 242. P. 101.Triwahyono S., Yamada T., Hattori H. // Appl. Catal. A. 2003. Vol. 242. P. 101.Duchet J.C., Guillaume D., Monnier A., Dujardin C., Gilson J.P., van Gestel J., Szabo G., Nascimentof P. // J. Catal. 2001. Vol. 198. P. 328.Duchet J.C., Guillaume D., Monnier A., Dujardin C., Gilson J.P., van Gestel J., Szabo G., Nascimentof P. // J. Catal. 2001. Vol. 198. P. 328.van Gestel J., Nghiem V.T., Guillaume D., Gilson J.P., Duchet J.C. // J. Catal. 2002. Vol. 212. P. 173.van Gestel J., Nghiem V.T., Guillaume D., Gilson J.P., Duchet J.C. // J. Catal. 2002. Vol. 212. P. 173.Дуплякин В.К., Белый А.С., Островский Н.М., Смоликов М.Д., Чалганов Е.М., Низовский А.И. // Докл.Дуплякин В.К., Белый А.С., Островский Н.М., Смоликов М.Д., Чалганов Е.М., Низовский А.И. // Докл.Акад. наук СССР. Сер. Хим. 1989. Т. 305. № 3. С. 648.Акад. наук СССР. Сер. Хим. 1989. Т. 305. № 3. С. 648.Belyi A.S., Kiryanov D.I., Smolikov M.D., Zatolokina E.V., Udras I.E., Duplyakin V.K. // Reac. Kinet. Catal. Lett. 1994. Vol. 53. № 1. P. 183.Belyi A.S., Kiryanov D.I., Smolikov M.D., Zatolokina E.V., Udras I.E., Duplyakin V.K. // Reac. Kinet. Catal. Lett. 1994. Vol. 53. № 1. P. 183.Бурсиан Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. Л.: Химия, 1985. С. 73.Бурсиан Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. Л.: Химия, 1985. С. 73.Смоликов М.Д., Зайцев А.В., Затолокина Е.В., Белый А.С., Боровков В.Ю., Дуплякин В.К., Казанский В.Б. // Кинетика и катализ. 1992. Т. 33. №. 3. С. 625.Смоликов М.Д., Зайцев А.В., Затолокина Е.В., Белый А.С., Боровков В.Ю., Дуплякин В.К., Казанский В.Б. // Кинетика и катализ. 1992. Т. 33. №. 3. С. 625.Smolikov M.D., Belyi A.S., Kiryanov D.I., Borovkov V.Y., Zaitsev A.V., Duplyakin V.K., Kazanskii V.B. // Reac. Kinet. Catal. Lett. 1994. Vol. 53. № 1. P. 161.Smolikov M.D., Belyi A.S., Kiryanov D.I., Borovkov V.Y., Zaitsev A.V., Duplyakin V.K., Kazanskii V.B. // Reac. Kinet. Catal. Lett. 1994. Vol. 53. № 1. P. 161.Белый А.С., Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Удрас И.Е. // РХЖ. 2007. T. 51. № 4. C. 38.Белый А.С., Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Удрас И.Е. // РХЖ. 2007. T. 51. № 4. C. 38.Смоликов М.Д., Джикия О.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И., Белый А.С. // Нефтехимия. 2009. Т. 49.Смоликов М.Д., Джикия О.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И., Белый А.С. // Нефтехимия. 2009. Т. 49.№ 6. С. 488.№ 6. С. 488.Ivanov A.V., Vasina T.V., Masloboishikova O.V., Khelkovskaya-Sergeeva E.G., Kustov L.M., Houzvicka J.I. // Catal. Today. 2002. Vol. 74. P. 95.Ivanov A.V., Vasina T.V., Masloboishikova O.V., Khelkovskaya-Sergeeva E.G., Kustov L.M., Houzvicka J.I. // Catal. Today. 2002. Vol. 74. P. 95.Ivanov A.V., Stakheev A.Y., Kustov L.M. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2000. Vol. 130. P. 263.Ivanov A.V., Stakheev A.Y., Kustov L.M. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2000. Vol. 130. P. 263.Белый А.С., Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Удрас И.Е. // РХЖ. 2007. Т. 51. № 4. С. 38.Белый А.С., Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Удрас И.Е. // РХЖ. 2007. Т. 51. № 4. С. 38.Смоликов М.Д., Казанцев К.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 4. С. 608.Смоликов М.Д., Казанцев К.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 4. С. 608.Ozaki A. Isotopic Studies of Heterogeneous Catalysis. Kodansha LTD, Tokyo, Academic Press, 1977.Ozaki A. Isotopic Studies of Heterogeneous Catalysis. Kodansha LTD, Tokyo, Academic Press, 1977.Sadovskaya K.M., Ivanova Y.A., Pinaeva L.G., Grasso G., Kuznetsova T.G., van Veen A., Sadykov V.A., Mirodatos C. // J. Phys. Chem. A. 2007. Vol. 111. P. 4498.Sadovskaya K.M., Ivanova Y.A., Pinaeva L.G., Grasso G., Kuznetsova T.G., van Veen A., Sadykov V.A., Mirodatos C. // J. Phys. Chem. A. 2007. Vol. 111. P. 4498.Fujimoto K. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1999. Vol. 127. P. 37.Fujimoto K. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1999. Vol. 127. P. 37.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.