catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2018-1-33-40catal-491Research ArticleОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫDOMESTIC CATALYSTИсследование взаимодействия частиц палладия с кислотными центрами δ-Al2O3 и композита δ-Al2O3/Ni-ВПЯМStudies of the Interaction of Palladium Particles with Acid Sites of δ-Al2O3 and δ-Al2O3/Ni-HPCM CompositeИльясовИ. Р.Il’yasovI. R.ctls@kalvis.ruНазаровМ. В.NazarovM. V.ctls@kalvis.ruЛамберовА. А.LamberovA. A.ctls@kalvis.ruКазанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan Federal UniversityRussian Federation2018180120181813340Copyright © LLC "KALVIS", 20182018LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/491

С целью выявления причин формирования различного состояния частиц палладия на традиционном δ-Al2O3 и композитном δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ носителях исследовано изменение концентрации кислотных центров в обоих оксидах алюминия до и после нанесения активного компонента. Установлено, что в случае δ-Al2O3 количество протонодонорных ОН-групп и апротонных центров Льюиса составляет 316 и 575 мкмоль/г, что в 1,4 и 1,6 раза больше таковых в носителе δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ. При этом количество ОН-фрагментов, связанных с пентакоординированным катионом алюминия, и центров Льюиса с QСО ≥ 35,0 кДж/моль в случае δ-Al2O3 в 1,8 раза больше, чем в оксиде алюминия на Ni-ВПЯМ. Показано, что палладий закрепляется преимущественно на ОН-группах, связанных с пентакоординированным катионом алюминия, и центрах Льюиса с QСО ≥ 35,0 кДж/моль. После нанесения палладия уменьшение количества данных центров в катализаторе на δ-Al2O3 примерно в 1,7 раза больше, чем в катализаторе Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ. Это может свидетельствовать о более сильном взаимодействии частиц палладия с поверхностью традиционного δ-Al2O3 и определяет больший диапазон зарядовых состояний частиц палладия в катализаторе Pd/δ-Al2O3. Последнее приводит к более низкой селективности гидрирования ацетилена в этилен при использовании Pd/δ-Al2O3 по сравнению с катализатором Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМ.

Variations in the concentrations of oxide sites in the traditional δ-Al2O3 and composite δ-Al2O3/Ni-HPCM (highly porous permeable cellular material) supports before and after supporting the active component were studied in order to identify the reasons for the formation of different states of palladium species in these oxides. It was established that the contents of proton-donor OH groups and aproton Lewis sites were 316 and 575 mmol/g in δ-Al2O3 that was as high as 1.4 and 1.6 times, respectively, of those in δ-Al2O3/Ni- HPCM, while the quantities of Lewis sites with QCO ≥ 35.0 kJ/mol and OH fragments bonded to penta-coordinated aluminium cations in δ-Al2O3 were 1.8 times of those in alumina on Ni- HPCM. After supporting palladium, the loss in number of these sites in δ-Al2O3 was ca. 1.7 times of that in Pd/δ-Al2O3/Ni- HPCM. This fact can argue for a stronger interaction of palladium species with the surface of the traditional δ-Al2O3 and indicate a wider range of charge states of palladium in the Pd/δ-Al2O3 catalyst. The latter leads to a lower selectivity of hydrogenation of acetylene to ethylene in the presence of Pd/δ-Al2O3 compared to that in the presence of Pd/δ-Al2O3/Ni- HPCM.

селективное гидрирование ацетиленаникельсодержащий высокопористый проницаемый ячеистый материалацетил- ацетонат палладияпалладийPd/δ-Al2O3Pd/δ-Al2O3/Ni-ВПЯМselective hydrogenation of acetylenepermeable high-porous cellular nickel-containing materialpalladium acetylacetonatepalladiumPd/δ-Al2O3Pd/δ-Al2O3/Ni- HPCMReferencesKang J.H., Shin E.W., Kim W.J., Park J.D., Moon S.H. // Catalysis Today. 2000. V. 63. P. 183—188.Kang J.H., Shin E.W., Kim W.J., Park J.D., Moon S.H. // Catalysis Today. 2000. V. 63. P. 183—188.Jin Y., Datye A.K., Rightor E., Gulotty R., Waterman W., Smith M., Holbrook M., Maj J., Blackson J. // Journal of Catalysis. 2001. V. 203. P. 292—306.Jin Y., Datye A.K., Rightor E., Gulotty R., Waterman W., Smith M., Holbrook M., Maj J., Blackson J. // Journal of Catalysis. 2001. V. 203. P. 292—306.Pradier C.M., Mazina M., Berthier Y., Oudar J. // Journal of Molecular Catalysis. 1994. V. 89. P. 211—220.Pradier C.M., Mazina M., Berthier Y., Oudar J. // Journal of Molecular Catalysis. 1994. V. 89. P. 211—220.Gislason J., Xia W., Sellers H. // Journal of Physical Chemistry A. 2002. V. 106. P. 767—774.Gislason J., Xia W., Sellers H. // Journal of Physical Chemistry A. 2002. V. 106. P. 767—774.Praserthdam P., Phatanasri S., Meksikarin J. // Catalysis Today. 2000. V. 63. P. 209—213.Praserthdam P., Phatanasri S., Meksikarin J. // Catalysis Today. 2000. V. 63. P. 209—213.Kurukchi S., Wines T.H. // Hydrocarbon Asia (January/ February). 2007. P. 48—56.Kurukchi S., Wines T.H. // Hydrocarbon Asia (January/ February). 2007. P. 48—56.Ильясов И.Р., Назаров М.В., Ламберов А.А. // Катализ в промышленности. 2014. № 6. С. 50—58.Ильясов И.Р., Назаров М.В., Ламберов А.А. // Катализ в промышленности. 2014. № 6. С. 50—58.Ющенко В.В. // Журнал физической химии. 1997. Т. 71. № 4. С. 628—632.Ющенко В.В. // Журнал физической химии. 1997. Т. 71. № 4. С. 628—632.Кубасов А.А., Китаев Л.Е., Ющенко В.В., Тихий Я.В. // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2005. Т. 46. № 4.Кубасов А.А., Китаев Л.Е., Ющенко В.В., Тихий Я.В. // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2005. Т. 46. № 4.Паукштис Е.А. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе. Новосибирск: Наука, 1992.Паукштис Е.А. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе. Новосибирск: Наука, 1992.Паукштис Е.А. Оптическая спектроскопия в адсорбции и катализе. Применение ИК-спектроскопии. Новосибирск: Институт катализа СО РАН, 2010.Паукштис Е.А. Оптическая спектроскопия в адсорбции и катализе. Применение ИК-спектроскопии. Новосибирск: Институт катализа СО РАН, 2010.Иванова А.С. Оксиды алюминия: применение, способы получения, структура и кислотно-основные свойства // Промышленный катализ в лекциях. 2008. № 8. С. 7—61.Иванова А.С. Оксиды алюминия: применение, способы получения, структура и кислотно-основные свойства // Промышленный катализ в лекциях. 2008. № 8. С. 7—61.Трегубенко В.Ю., Удрас И.Е., Дроздов В.А., Белый А.С. // Журнал физической химии. 2009. Т. 83. № 12. С. 2238—2243.Трегубенко В.Ю., Удрас И.Е., Дроздов В.А., Белый А.С. // Журнал физической химии. 2009. Т. 83. № 12. С. 2238—2243.Molnár A., Sárkány A., Varga M. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2001. V. 173. P. 185—221.Molnár A., Sárkány A., Varga M. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2001. V. 173. P. 185—221.

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