Проведены исследования процесса превращения изопропилового спирта в присутствии промышленного никелькизельгурового катализатора. Установлено, что применение данного катализатора позволяет проводить процесс получения ацетона в одну стадию (в отличие от известных 2-стадийных технологий) в присутствии катализатора, ранее не применяемого в данном процессе, в области умеренных температур при 97 %-ной конверсии сырья с выходом целевого продукта 82,4 %. С помощью растровой электронной микроскопии, термического и рентгено-фазового анализов, а также кондуктометрии изучены изменения фазового состава, структуры поверхности и электронных свойств никелевого катализатора, происходящие под действием реакционной среды. Показано, что превращение изопропилового спирта в ацетон по реакции дегидрирования сопровождается разрыхлением исходной однородной глобулярной структуры катализатора с образованием нанокластеров никеля. Активными центрами в реакциях превращения спиртов выступают ионы никеля в разных степенях окисления, а также катионные и анионные вакансии.
Conversion of isopropyl alcohol is first studied in the presence of an industrial nickel-kieselguhr catalyst. It has been established that this catalyst provides the synthesis of acetone in a one-step process (in contrast to usual two-step technologies) at moderate temperatures with a 97 % conversion of the feedstock and with a yield of 82,4 %. Scanning electron microscopy, thermal analysis, X-ray diffraction, and conductometry were used to study the changes in the phase composition, surface structure and electronic properties of the nickel catalyst that proceed under the action of the reaction mixture. It is shown that the dehydrogenation of isopropyl alcohol to acetone is accompanied by loosening of the initial homogeneous globular structure of the catalysts with the formation of nickel nanoclusters. Active centers in the conversion of alcohols are nickel ions in different oxidation states, cationic and anionic vacancies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.