инженер группы мембранно-каталитических процессов (ГМКП). Тел.: (383) 326-97-70.
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник, руководитель группы МКП. Тел.: (383) 326-94-06
канд. хим. наук, науч. сотрудник ГМКП. Тел.: (383) 330-87-67.
лаборант-исследователь в ГМКП. Тел.: (383) 326-96-70
канд. хим. наук, зав. лабораторией исследования текстуры катализаторов. Тел.: (383) 330-92-55, 326-97-97
д-р. хим. наук, советник РАН. Тел.: (383) 326-95-02.
Предложен способ разложения хлорорганических отходов на катализаторах, представляющих собой массивный металлический никель (99,99 %) и его сплавы с хромом (нихром: Ni – 80 %, Cr – 20 % и хромель: Ni – 90 %, Cr – 10 %). Процесс разложения отходов сопровождается образованием полезного продукта – углеродных нановолокон (УНВ) «перистой» морфологии. Особенностью процесса каталитического разложения 1,2-дихлорэтана на массивных никелевых катализаторах является длительный индукционный период (~ 3 ч), в течение которого происходит самопроизвольная активация поверхности сплава. Проведение предварительной активации катализатора кислотами или поочередной обработкой в окислительной и восстановительной среде сокращает индукционный период на порядок. Состояние поверхности до и после активации исследовалось методами СЭМ, ПЭМ, ЭДА. Определена активность катализаторов в процессе разложения 1,2-дихлорэтана при температурах 550–700 °С. Наибольшую активность (выход УНВ 400 г/г катализатора) показал нихром Н80Х20; выход УНВ на катализаторах, приготовленных методами соосаждения и механохимической активации, оказался в несколько раз ниже. Новизна предлагаемого подхода заключается в сочетании процесса обезвреживания хлорорганических отходов с получением полезного продукта (УНВ). Использование массивных металлических катализаторов перспективно, поскольку упрощает технологию их приготовления, а отсутствие в составе катализатора носителей упрощает процедуру очистки УНВ от примесей фрагментов катализатора.
The method of decomposition of organochlorine waste catalysts, which are a massive metallic nickel (99,99 %) and its alloys with chromium (nichrome: Ni – 80 %, Cr – 20 % and Chromel: Ni – 90 %, Cr – 10 %) is offered. The decomposition process is accompanied by the formation of useful waste product - carbon nanofibers (CNF), «feathery» morphology. Feature of the process of catalytic decomposition of 1,2-dich oroethane on massive nickel catalysts is a long induction period (~ 3 h), during which the spontaneous activation of the alloy surface. A preliminary activation of the catalyst acid or sequential treatment in oxidizing and reducing atmosphere reduces the induction period on the order. Surface condition before and after activation studied by SEM, TEM, EDS. The activity of catalysts in the decomposition 1,2-dichloroethane at temperatures 550–700 °C is determined. The greatest activity (yield 400 of CNFs g/g catalyst) showed nichrome N80H20; yield CNFs on catalysts prepared by coprecipitation method and mechanochemical activation was several times lower. The novelty of this approach is to combine the process of disposal of organochlorine wastes to produce useful products (CNF). The use of solid metal catalysts promising, because the technology makes it easy to prepare, and the absence of a catalyst support makes it easy to clean impurities from the fragments of CNF catalyst.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.