catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2015-4-22-29catal-287Research ArticleКАТАЛИЗ И НАНОТЕХНОЛОГИИCATALYSIS AND NANOTECHNOLOGYСиликатные стекловолокнистые катализаторы: от науки к технологиямSilicate Fiberglass Catalysts: from Science to TechnologyБальжинимаевБ. С.BalzhinimaevB. S.balzh@catalysis.ruСукнёвА. П.SuknevA. P.suknev@catalysis.ruГуляеваЮ. К.GulyaevaJ. K.gulyaeva@catalysis.ruКовалевЕ. В.KovalevE. V.kovalev@catalysis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis, SB RAS, NovosibirskRussian Federation2015260120161542229Copyright © LLC "KALVIS", 20162016LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/287

Разработаны эффективные способы стабилизации высокодисперсных частиц Pd и Pt размером 1–1,5 нм в приповерхностных слоях силикатных стекловолокон на глубине 10–20 нм. Несмотря на низкое содержание металла (0,01–0,02 мас.%), катализаторы на основе стекловолокон (СВ) отличаются высокой активностью в процессах селективного гидрирования ацетилена и глубокого окисления углеводородов. Так, моно-металлический катализатор Pd/СВ проявляет более высокую селективность в гидрировании C2H2 при высоких конверсиях ацетилена (99 %+) по сравнению с промышленным Pd-Ag катализатором, а активность катализатора Pt/СВ в глубоком окислении органических и хлорорганических соединений, включая диоксины, оказалась выше, чем промышленного катализатора АП-56 (Pt/Al2O3). Эффективность катализатора Pt/СВ успешно продемонстрирована в дожиге отходящих газов завода ≪Мономер≫ ОАО ≪Нижнекамскнефтехим≫ в течение более чем 4 лет непрерывной эксплуатации.

Effective methods for stabilization of fine particles of Pd and Pt with the size 1,0–1,5 nm in the surface layers of silicate glass at a depth of 10– 20 nm are developed. Despite the low metal content (0,01–0,02 wt %), fiberglass-based catalysts (FG) are highly active in the selective hydrogenation of acetylene and in the deep oxidation of hydrocarbons. For example, monometallic Pd/FG exhibits higher selectivity in the hydrogenation of C2H2 with the high conversion of acetylene (>99 %) than a commercial Pd-Ag catalyst does, and the activity of Pt/FG in the deep oxidation of organic and organochlorine compounds, including dioxins, is higher than that of the industrial catalyst AP-56 (Pt/Al2O3). The effectiveness of Pt/FG in the afterburning of exhaust gas was successfully demonstrated at the Monomer plant (PJSC Nizhnekamskneftekhim) for more than 4 years of continuous operation.

стекловолокнопалладийплатинаселективное гидрирование ацетиленаглубокое окисление углеводородовокислительная деструкция хлорорганикиfiberglasspalladiumplatinumselective hydrogenation of acetylenedeep oxidation of hydrocarbonsoxidative degradation of chlorinated organicsReferencesKiwi-Minsker L., Yuranov I., Siebenhaar B., Renken A. // Catal. Today. 1999. Vol. 54. P. 39.Kiwi-Minsker L., Yuranov I., Siebenhaar B., Renken A. // Catal. Today. 1999. Vol. 54. P. 39.Kiwi-Minsker L., Yuranov I., Holler V., Renken A. // Chem. Eng. Sci. 1999. Vol. 54. P. 4785.Kiwi-Minsker L., Yuranov I., Holler V., Renken A. // Chem. Eng. Sci. 1999. Vol. 54. P. 4785.Krauns Ch., Barelko V., Fabre G., Tredicce J and Krinsky V. // Catal. Lett. 2001. Vol. 72. № 3-4. P. 161.Krauns Ch., Barelko V., Fabre G., Tredicce J and Krinsky V. // Catal. Lett. 2001. Vol. 72. № 3-4. P. 161.Ramirez-Ortiz J., Ogura T., Medina-Valtierra J., Acosta-Ortiz S.E., Bosch P., de los Reyes J.A., Lara V.H. // Appl. Surf. Sci. 2001. Vol. 174. P. 177.Ramirez-Ortiz J., Ogura T., Medina-Valtierra J., Acosta-Ortiz S.E., Bosch P., de los Reyes J.A., Lara V.H. // Appl. Surf. Sci. 2001. Vol. 174. P. 177.Matatov-Meytal Yu., Sheintuch M. // Appl. Catal. A: General. 2002. Vol. 231. P. 1.Matatov-Meytal Yu., Sheintuch M. // Appl. Catal. A: General. 2002. Vol. 231. P. 1.Симонова Л.Г., Барелко В.В., Токтарев А.В., Черашев А.Ф., Чумаченко В.А., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2002. Т. 43. № 1. С. 67.Симонова Л.Г., Барелко В.В., Токтарев А.В., Черашев А.Ф., Чумаченко В.А., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2002. Т. 43. № 1. С. 67.Бальжинимаев Б.С., Барелко В.В., Сукнёв А.П., Паукштис Е.А., Симонова Л.Г., Гончаров В.Б., Кириллов В.Л., Токтарев А.В. // Кинетика и катализ. 2002. Т. 43. № 4. С. 586.Бальжинимаев Б.С., Барелко В.В., Сукнёв А.П., Паукштис Е.А., Симонова Л.Г., Гончаров В.Б., Кириллов В.Л., Токтарев А.В. // Кинетика и катализ. 2002. Т. 43. № 4. С. 586.Digilov R., Nekhamkina O. and Sheintuch M. // AIChE J. 2004. Vol. 50. № 1. P. 163.Digilov R., Nekhamkina O. and Sheintuch M. // AIChE J. 2004. Vol. 50. № 1. P. 163.Чунтян Ву, Дорохов В.Г., Бойко Г.А., Бальжинимаев Б.С., Барелко В.В. // ДАН. 2005. Т. 402. № 4. С. 503.Чунтян Ву, Дорохов В.Г., Бойко Г.А., Бальжинимаев Б.С., Барелко В.В. // ДАН. 2005. Т. 402. № 4. С. 503.Yang H.T., Fang Z.P., Fu X.Y., Tong L.F. // Catal. Comm. 2008. Vol. 9. P. 1092.Yang H.T., Fang Z.P., Fu X.Y., Tong L.F. // Catal. Comm. 2008. Vol. 9. P. 1092.Uchisawa J., Kosuge K., Nanba T., Masukawa S., Obuchi A. // Catal. Lett. 2009. Vol. 133. P. 314.Uchisawa J., Kosuge K., Nanba T., Masukawa S., Obuchi A. // Catal. Lett. 2009. Vol. 133. P. 314.Aldashukurova G.B., Mironenko A.V., Mansurov Z.A., Shikina N.V., Yashnik S.A., Kuznetsov V.V., Ismagilov Z.R. // J. Energy Chem. 2013. Vol. 22. P. 811.Aldashukurova G.B., Mironenko A.V., Mansurov Z.A., Shikina N.V., Yashnik S.A., Kuznetsov V.V., Ismagilov Z.R. // J. Energy Chem. 2013. Vol. 22. P. 811.George G. and Anandhan S. // J. Mater. Res. 2014. Vol. 29. № 20. P. 2451.George G. and Anandhan S. // J. Mater. Res. 2014. Vol. 29. № 20. P. 2451.Симонова Л.Г., Барелко В.В., Лапина О.Б., Паукштис Е.А., Терских В.В., Зайковский В.И., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42. № 5. С. 762.Симонова Л.Г., Барелко В.В., Лапина О.Б., Паукштис Е.А., Терских В.В., Зайковский В.И., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42. № 5. С. 762.Bal’zhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Lapina O.B., Suknev A.P., Kirillov V.L., Mikenin P.E., Zagoruiko A.N. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2010. Vol. 175. P. 43.Bal’zhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Lapina O.B., Suknev A.P., Kirillov V.L., Mikenin P.E., Zagoruiko A.N. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2010. Vol. 175. P. 43.Садовская Е.М., Сукнёв А.П., Токтарев А.В., Симонова Л.Г., Паукштис Е.А., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 1. С. 134.Садовская Е.М., Сукнёв А.П., Токтарев А.В., Симонова Л.Г., Паукштис Е.А., Бальжинимаев Б.С. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 1. С. 134.Gulyaeva Yu.K., Kaichev V.V., Zaikovskii V.I., Kovalyov E.V., Suknev A.P., Bal’zhinimaev B.S. // Catal. Today. 2015. Vol. 245. P. 139.Gulyaeva Yu.K., Kaichev V.V., Zaikovskii V.I., Kovalyov E.V., Suknev A.P., Bal’zhinimaev B.S. // Catal. Today. 2015. Vol. 245. P. 139.Borodzinskii A., Bond G.C. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2006. Vol. 48. P. 91.Borodzinskii A., Bond G.C. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2006. Vol. 48. P. 91.Bond G., Wells P. // J. Catal. 1965. Vol. 5. P. 65.Bond G., Wells P. // J. Catal. 1965. Vol. 5. P. 65.Bal’zhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S.V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. // Catal. Today. 2010. Vol. 151. P. 195.Bal’zhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S.V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. // Catal. Today. 2010. Vol. 151. P. 195.Enterkin J.A., Setthapun W., Elam J.W., Christensen S.T., Rabuffetti F.A., Marks L.D., Stair P.C., Poeppelmeier K.R. and Marshall C.L. // ACS Catal. 2011. Vol. 1. P. 629.Enterkin J.A., Setthapun W., Elam J.W., Christensen S.T., Rabuffetti F.A., Marks L.D., Stair P.C., Poeppelmeier K.R. and Marshall C.L. // ACS Catal. 2011. Vol. 1. P. 629.Гололобов А.М., Бекк И.Е., Брагина Г.О., Зайковский В.И., Аюпов А.Б., Телегина Н.С., Бухтияров В.И., Стахеев А.Ю. // Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 6. С. 864.Гололобов А.М., Бекк И.Е., Брагина Г.О., Зайковский В.И., Аюпов А.Б., Телегина Н.С., Бухтияров В.И., Стахеев А.Ю. // Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 6. С. 864.Avila M.S., Vignatti C.I., Apesteguia C.R., Garetto T.F. // Chem. Eng. J. 2014. Vol. 241. P. 52.Avila M.S., Vignatti C.I., Apesteguia C.R., Garetto T.F. // Chem. Eng. J. 2014. Vol. 241. P. 52.Hubbard C.P., Otto K., Gandhi H.S., Ng K.Y.S. // J. Catal. 1993. Vol. 144. P. 484.Hubbard C.P., Otto K., Gandhi H.S., Ng K.Y.S. // J. Catal. 1993. Vol. 144. P. 484.Бальжинимаев Б.С., Паукштис Е.А., Симонова Л.Г., Малышева Л.В., Загоруйко А.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2004. № 5. С. 21.Бальжинимаев Б.С., Паукштис Е.А., Симонова Л.Г., Малышева Л.В., Загоруйко А.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2004. № 5. С. 21.Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Бальжинимаев Б.С., Гильмутдинов Н.Р., Сибагатуллин Г.Г., Погребцов В.П., Назмиева И.Ф. // Катализ в промышленности. 2010. № 2. С. 28.Загоруйко А.Н., Лопатин С.А., Бальжинимаев Б.С., Гильмутдинов Н.Р., Сибагатуллин Г.Г., Погребцов В.П., Назмиева И.Ф. // Катализ в промышленности. 2010. № 2. С. 28.

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