catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-153Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ КАТАЛИЗАGENERAL PROBLEMS OF CATALYSISНОВЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ БЕМИТА (γ-AlOOH) ПУТЕМ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ГИББСИТ: КИНЕТИКА ТВЕРДОФАЗНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАГЕНТОВA new approach to the synthesis of boehmite (γ-AlOOH) by the action of microwave radiation on gibbsite: kinetics of solid-phase transformations and dielectric properties of the reactantsКриворучкоО. П.KrivoruchkoO. P.

д-р хим. наук, ведущий науч. сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 330-19-09.

opkriv@catalysis.ruЖужговА. В.ZhuzhgovA. V.

мл. науч. сотрудник того же института

faleks2010@gmail.comБолотовВ. А.BolotovV. A.

ст. лаборант-исследователь Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

bolotov@catalysis.ruТанашевЮ. Ю.TanashevYu. Yu.

канд. хим. наук, науч. сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 326-96-75

tanashev@catalysis.ruМолинаИ. Ю.MolinaI. Yu.

ведущий инженер того же института. Тел.: (383) 326-96-75

molina@catalysis.ruПармонВ. Н.ParmonV. N.

д-р хим. наук, академик РАН, директор Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, проф. кафедры физической химии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета. Тел.: (383) 330-30-26

parmon@catalysis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. НовосибирскRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск Новосибирский государственный университетRussian Federation20142711201402716Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/153

В работе предложен новый подход к синтезу кристаллического бемита путем воздействия СВЧ-излучения на гиббсит. Исследована кинетика твердофазных превращений гиббсита при его СВЧ-активации и измерены диэлектрические характеристики исходных и СВЧ-активированных образцов гиббсита. Показано, что увеличение времени СВЧ-воздействия на гиббсит приводит к увеличению значений tgδ, что свидетельствует о лучшей способности СВЧ-активированных образцов гиббсита диссипировать СВЧ-энергию за счет образования аморфной составляющей, содержащей различное количество слабо связанной молекулярной воды. Химическая формула для аморфной составляющей может быть представлена в общем виде как Al2O3·xH2O (0,5 < x < 3,0). Представленные результаты могут послужить основой для разработки новых малоотходных, ресурсо- и энергосберегающих методов синтеза кристаллического бемита и получения из него соответственно γ-Al2O 3 с необычными по сравнению с известными низкотемпературными модификациями оксидов Al3+ кислотно-основными и текстурными характеристиками.

A new approach to the synthesis of crystalline boehmite by microwave exposure at gibbsite is proposed at the work. The kinetics of solidphase transformations of gibbsite when microwave activation was investigated and the dielectric characteristics of the baseline and microwave activated samples of gibbsite were measured. It is shown that increasing the microwave activation time on gibbsite leads to increased tgδ values, that indicating better ability of microwave activated samples gibbsite to dissipate microwave energy through the formation of the amorphous component containing a different number of weakly bound molecular water. The chemical formula for the amorphous component can be represented in general form as Al2O3·xH2O (0,5 < x < 3,0). Presented results can serve as a basis for the development of new lowwaste, resource and energy saving methods for the synthesis of crystalline boehmite and getting from it, respectively γ-Al2O3 with unusual, compared to the known low-temperature modification of Al3+ oxides, acid-base and textural characteristics.

гиббситкристаллический бемитСВЧ-активация гиббситааморфная составляющая гиббситадиэлектрические свойствамеханизмкинетикатвердофазные превращенияgibbsiteboehmite crystallinemicrowave activation gibbsiteamorphous component gibbsitedielectric propertiesmechanismkineticssolid-phase transformationsReferencesLippens B.C., Steggerda J.J. Physical and Chemical Aspects of adsorbents and catalysts / B.G. Linsen, Acad fress. London. 1970. № 4. 232 p.Lippens B.C., Steggerda J.J. Physical and Chemical Aspects of adsorbents and catalysts / B.G. Linsen, Acad fress. London. 1970. № 4. 232 p.Стайлз Э.Б. Носители и нанесенные катализаторы. М.: Химия, 1991. 232 с.Стайлз Э.Б. Носители и нанесенные катализаторы. М.: Химия, 1991. 232 с.Алиев Р.Р. Катализаторы и процессы переработки нефти. М., 2010. 303 с.Алиев Р.Р. Катализаторы и процессы переработки нефти. М., 2010. 303 с.Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций.Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций.М.: Типография Паладина; ООО «Принта», 2010. 288 с.М.: Типография Паладина; ООО «Принта», 2010. 288 с.Tsyganenko A. A., Smirnov K.S. // Materials Chemistry and Physics. 1990. Vol. 26. P. 35.Tsyganenko A. A., Smirnov K.S. // Materials Chemistry and Physics. 1990. Vol. 26. P. 35.Wilson S.Y. // J. Solid State Chem. 1979. Vol. 30. P. 247.Wilson S.Y. // J. Solid State Chem. 1979. Vol. 30. P. 247.Sohlberg K., Pennycook S.J., Pantelides S.T. // J. Am. Chem. Soc. 1999. Vol. 121. № 33. P. 7493.Sohlberg K., Pennycook S.J., Pantelides S.T. // J. Am. Chem. Soc. 1999. Vol. 121. № 33. P. 7493.Mastikhin V.M., Krivoruchko O.P., Zaikovskii B.P., Buyanov R.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 1981. Vol. 18.Mastikhin V.M., Krivoruchko O.P., Zaikovskii B.P., Buyanov R.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 1981. Vol. 18.№ 1—2. P. 117.№ 1—2. P. 117.Krivoruchko O.P., Plyasova L.M., Zolotovskii B.P., Buyanov R.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 1983. Vol. 22. № 3—5. P. 375.Krivoruchko O.P., Plyasova L.M., Zolotovskii B.P., Buyanov R.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 1983. Vol. 22. № 3—5. P. 375.Крюкова Г.Н., Зайковский В.И., Плясова Л.М., Криворучко О.П., Золотовский Б.П., Буянов Р.А. // Изв.Крюкова Г.Н., Зайковский В.И., Плясова Л.М., Криворучко О.П., Золотовский Б.П., Буянов Р.А. // Изв.СО АН СССР. 1984. Т. 5. № 8. С. 61.СО АН СССР. 1984. Т. 5. № 8. С. 61.Чесноков В.В., Паукштис Е.А., Буянов Р.А., Криворучко О.П., Золотовский Б.П., Прокудина Н.А. // Ки-Чесноков В.В., Паукштис Е.А., Буянов Р.А., Криворучко О.П., Золотовский Б.П., Прокудина Н.А. // Ки-нетика и катализ. 1987. Т. 28. № 3. С. 649.нетика и катализ. 1987. Т. 28. № 3. С. 649.Krivoruchko O.P., Zolotovskii B.P., Plyasova L.M., Buyanov R.A., Zaikovskii V.I. // React. Kinet. Catal. Lett. 1982. Vol. 21. № 1—2. P. 103.Krivoruchko O.P., Zolotovskii B.P., Plyasova L.M., Buyanov R.A., Zaikovskii V.I. // React. Kinet. Catal. Lett. 1982. Vol. 21. № 1—2. P. 103.Панасюк Г.П., Белан В.Н., Ворошилов И.Л., Козерожец И.В. // Неорганические материалы. 2010. Т. 46. № 7. С. 831.Панасюк Г.П., Белан В.Н., Ворошилов И.Л., Козерожец И.В. // Неорганические материалы. 2010. Т. 46. № 7. С. 831.Rouquerol J., Rouquerol F., Ganteaume M. // Journal of catalysis. 1975. Vol. 36. P. 99.Rouquerol J., Rouquerol F., Ganteaume M. // Journal of catalysis. 1975. Vol. 36. P. 99.Ingram-Jones V.J., Davies R.C.T., Southern J.C., Salvador S. // J. Mater. Chem. 1996. Vol. 6. P. 73.Ingram-Jones V.J., Davies R.C.T., Southern J.C., Salvador S. // J. Mater. Chem. 1996. Vol. 6. P. 73.Clarc D.E., Folz D.C, Oda S.J., Silberglit R. // Ceram. Trans. 1995. Vol. 59. P. 24.Clarc D.E., Folz D.C, Oda S.J., Silberglit R. // Ceram. Trans. 1995. Vol. 59. P. 24.Ванецев А.С., Третьяков Ю.Д. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. С. 435.Ванецев А.С., Третьяков Ю.Д. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. С. 435.Милованов О.С., Собенин Н.П. Техника сверхвысоких частот. М.: Атомиздат, 1980. 464 с.Милованов О.С., Собенин Н.П. Техника сверхвысоких частот. М.: Атомиздат, 1980. 464 с.Криворучко О.П., Жужгов А.В., Хабибулин Д.Ф., Танашев Ю.Ю., Болотов В.А., Ищенко А.В., Молина И.Ю., Пармон В.Н. // ДАН. 2012. Т. 445. № 5. С. 553.Криворучко О.П., Жужгов А.В., Хабибулин Д.Ф., Танашев Ю.Ю., Болотов В.А., Ищенко А.В., Молина И.Ю., Пармон В.Н. // ДАН. 2012. Т. 445. № 5. С. 553.Парамзин С.М., Золотовский Б.П., Криворучко О.П., Мастихин В.М., Литвак Г.С., Буянов Р.А., Плясова Л.М., Клевцов Д.П. // Изв. СО. Серия химических наук. 1989. Вып. 1. С. 33.Парамзин С.М., Золотовский Б.П., Криворучко О.П., Мастихин В.М., Литвак Г.С., Буянов Р.А., Плясова Л.М., Клевцов Д.П. // Изв. СО. Серия химических наук. 1989. Вып. 1. С. 33.ICDD, PDF 2; 00-0-33-0018, 00-0-21-1307.ICDD, PDF 2; 00-0-33-0018, 00-0-21-1307.Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел. М.: Мир, 1987. 359 с.Браун М., Доллимор Д., Галвей А. Реакции твердых тел. М.: Мир, 1987. 359 с.Аржанников А.В., Ахметов Т.Д., Калинин П.В., Меклер К.И., Степанов В.Д. Стенд исследований по СВЧ-нагреву и превращению веществ. Препринт. Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера. Новосибирск, 2004. 18 с.Аржанников А.В., Ахметов Т.Д., Калинин П.В., Меклер К.И., Степанов В.Д. Стенд исследований по СВЧ-нагреву и превращению веществ. Препринт. Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера. Новосибирск, 2004. 18 с.Черноусов Ю.Д., Иванников В.И., Шеболаев И.В., Болотов В.А. Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 2. С. 243.Черноусов Ю.Д., Иванников В.И., Шеболаев И.В., Болотов В.А. Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 2. С. 243.Танашев Ю.Ю., Мороз Э.М., Исупова Л.А., Иванова А.С., Литвак Г.С., Амосов Ю.И., Рудина Н.А., Шмаков А.Н., Степанов А.Г., Харина И.В., Кулько Е.В., Данилевич В.В., Балашев В.А., Кругляков В.Ю., Золотарский И.А., Пармон В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 1. С. 161.Танашев Ю.Ю., Мороз Э.М., Исупова Л.А., Иванова А.С., Литвак Г.С., Амосов Ю.И., Рудина Н.А., Шмаков А.Н., Степанов А.Г., Харина И.В., Кулько Е.В., Данилевич В.В., Балашев В.А., Кругляков В.Ю., Золотарский И.А., Пармон В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 1. С. 161.Буянов Р.А., Криворучко О.П., Золотовский Б.П. // Изв. СО АН СССР. Серия химических наук. 1986.Буянов Р.А., Криворучко О.П., Золотовский Б.П. // Изв. СО АН СССР. Серия химических наук. 1986.№ 11. Вып. 4. С. 39.№ 11. Вып. 4. С. 39.Жужгов А.В., Паукштис Е.А., Криворучко О.П., Молина И.Ю., Ларина Т.В., Пармон В.Н. // Журнал физической химии. 2013. Т. 87. № 9. С. 1496.Жужгов А.В., Паукштис Е.А., Криворучко О.П., Молина И.Ю., Ларина Т.В., Пармон В.Н. // Журнал физической химии. 2013. Т. 87. № 9. С. 1496.

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