catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-80Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISFе-гуминовые кислоты в качестве катализатора для сжижения угляHUMIC ACID-Fe AS CATALYST FOR COAL LIQUEFACTIONВангЮ.WangQ.

lecturer of Vocational and Technology College, Liaoning ShihuaUniversity, Fushun, Liaoning, P. R. China. Ph: +86-24-56863325

wangqingdao@yahoo.comВангХ.WangH.

Professor of Department of Chemistry, School of Chemistryand Materials Science of the same university. Ph: +86-24-56863325

whp-a@163.comДжинДж.JinJ.

Professor of the same department. Ph: +86-56863325

jinjun1956@163.comVocational and Technology College, Liaoning Shihua University, Fushun, Liaoning, P. R. ChinaRussian FederationDepartment of Chemistry, School of Chemistry and Materials Science, Liaoning Shihua University, Fushun, Liaoning, P. R. ChinaRussian Federation201322112014016068Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/80

Исследована возможность повышения активности катализаторов на основе железа путем уменьшения размера частиц, увеличивая дисперсность катализатора. Хелатное соединение железа с гуминовой кислотой (НА), макромолекулы которого имеют радиус в диапазоне 6–50 нм, является действительно высокодисперсным. Fe2+ или Fe3+ тонко диспергированы в матрицу НА путем ионного обмена с –COOH группами или хелата с карбонильной группой в макромолекулах НА. Частицы железа до и после хелатирования с гуминовой кислотой охарактеризованы методами РФА и ИК-фурье-спектроскопии. Установлено, что в HA-Fe присутствуют α-FeOOH, ферригидрит и аморфное железо. Лабораторные испытания показали, что катализатор HA-Fe проявляет высокую каталитическую активность в сжижении углей, конверсия угля и выход бензина существенно улучшены.

Research to increase the activity of iron based catalysts focuses on decreasing the particle size, increasing catalyst dispersion. The chelate compound of iron with humic acid (HA), which macromolecules radii can range from 6 to 50 nm, is truly in a highly dispersed state. Fe2+ or Fe3+ were dispersed finely into the HA matrix through the ion exchange with –COOH groups or chelate with carbonyl group in humic acid macromolecules. X-ray diffraction (XRD) and FT-IR spectrophotometer were used to characterize iron species before or after chelating with humic acid. The results indicate that there exist α-FeOOH, ferrihydrite and amorphous iron in HA-Fe. Most of the work has been conducted on a laboratory scale, and the results show that HA-Fe catalyst was approved for its excellent catalytic activity in coal liquefaction, and the conversion and oil yield of coal have been greatly improved.

гуминовая кислотакатализатор гуминовая кислота-Feкатализаторысжижение углейhumic acidhumic acid-Fe catalystcatalysiscoal liquefactionReferencesCugini A.V., Krastma D., Lett R.G., Balsone V.D. // Catal. Today. 1994. Vol. 19. P. 395—407.Cugini A.V., Krastma D., Lett R.G., Balsone V.D. // Catal. Today. 1994. Vol. 19. P. 395—407.Derbyshire F., Hager T. // Fuel. 1994. Vol. 73. P. 1087— 1092.Derbyshire F., Hager T. // Fuel. 1994. Vol. 73. P. 1087— 1092.Mochida I., Sakanishi K. // Adv. in Catal. 1994. Vol. 40. P. 39—85.Mochida I., Sakanishi K. // Adv. in Catal. 1994. Vol. 40. P. 39—85.Darab J.G., Linehan J.C., Matson D.W. // Energy & Fuels. 1994. Vol. 8. P. 1004—1005.Darab J.G., Linehan J.C., Matson D.W. // Energy & Fuels. 1994. Vol. 8. P. 1004—1005.Kaneko T., Tazawa K., Okuyama N., Tamura M., Shimasaki K. // Fuel. 2000. Vol. 79. P. 263—271.Kaneko T., Tazawa K., Okuyama N., Tamura M., Shimasaki K. // Fuel. 2000. Vol. 79. P. 263—271.Liu Z., Yang J., Zondlo J.W., Stiller A.H., Dadyburjor D.B. // Fuel. 1996. Vol. 75. P. 51—57.Liu Z., Yang J., Zondlo J.W., Stiller A.H., Dadyburjor D.B. // Fuel. 1996. Vol. 75. P. 51—57.Jisheng Zhu, Jianli Yang, Zhenyu Liu, Dady B Dadyburjor, Bing Zhong, Baoqing Li // Fuel Processing Technology. 2001. Vol. 72. P. 199—214.Jisheng Zhu, Jianli Yang, Zhenyu Liu, Dady B Dadyburjor, Bing Zhong, Baoqing Li // Fuel Processing Technology. 2001. Vol. 72. P. 199—214.Sugano M., Mashimo K., Wainai T. // Fuel. 1999. Vol. 78. P. 945—951.Sugano M., Mashimo K., Wainai T. // Fuel. 1999. Vol. 78. P. 945—951.Taghiei M.M., Huggins F.E., Ganguly B., Huffman G.P. // Energy & Fuels. 1993. Vol. 7. P. 399—405.Taghiei M.M., Huggins F.E., Ganguly B., Huffman G.P. // Energy & Fuels. 1993. Vol. 7. P. 399—405.Taghiei M.M., Huggins F.E., Mahajan V., Huffman G.P. // Energy & Fuels. 1994. Vol. 8. P. 31—37.Taghiei M.M., Huggins F.E., Mahajan V., Huffman G.P. // Energy & Fuels. 1994. Vol. 8. P. 31—37.Sugano M., Suzuki K., Ohki-Ikemizu R., Mashimo K. // Chem. Eng. Trans. 2009. Vol. 18. P. 683—688.Sugano M., Suzuki K., Ohki-Ikemizu R., Mashimo K. // Chem. Eng. Trans. 2009. Vol. 18. P. 683—688.Sugano M., Hirano K., Mashimo K. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. Vol. 49. P. 1138—1142.Sugano M., Hirano K., Mashimo K. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. Vol. 49. P. 1138—1142.Patent CN1778871A China / W.B. Li, G.P. Shu, K.J. Li. 2006.Patent CN1778871A China / W.B. Li, G.P. Shu, K.J. Li. 2006.Zhao J., Hugging F.E., Zhen Feng, Huffman G.P. // Clay & Clay Minerals. 1994. Vol. 42. P. 737—746.Zhao J., Hugging F.E., Zhen Feng, Huffman G.P. // Clay & Clay Minerals. 1994. Vol. 42. P. 737—746.Baruah M.K., Upreti M.C., Baishya N.K., Dutta S.N. // Fuel. 1981. Vol. 60. P. 971—974.Baruah M.K., Upreti M.C., Baishya N.K., Dutta S.N. // Fuel. 1981. Vol. 60. P. 971—974.Erdogan S., Baysal A., Akba O., Hamamci C. // Polish J. of Environ. Study. 2007. Vol. 16. P. 671—675.Erdogan S., Baysal A., Akba O., Hamamci C. // Polish J. of Environ. Study. 2007. Vol. 16. P. 671—675.Kwon S.-K., Shinoda K., Suzuki S., Waseda Y. // Corrosion Sci. 2007. Vol. 49. P. 1513—1526.Kwon S.-K., Shinoda K., Suzuki S., Waseda Y. // Corrosion Sci. 2007. Vol. 49. P. 1513—1526.Kwon S.-K., Suzuki S., Saito M., Waseda Y. // Corrosion Sci. 2005. Vol. 47. P. 2543—2549.Kwon S.-K., Suzuki S., Saito M., Waseda Y. // Corrosion Sci. 2005. Vol. 47. P. 2543—2549.Seehra M.S., Roy P., Raman A., Manivannan A. // Solid State Comm. 2004. Vol. 130. P. 597—601.Seehra M.S., Roy P., Raman A., Manivannan A. // Solid State Comm. 2004. Vol. 130. P. 597—601.Russell J.D. // Clay Minerals. 1997. Vol. 14. P. 109.Russell J.D. // Clay Minerals. 1997. Vol. 14. P. 109.Towe K.M., Bradley W.F. // J. Colloid and Interface Sci. 1967. Vol. 24, P. 384—392.Towe K.M., Bradley W.F. // J. Colloid and Interface Sci. 1967. Vol. 24, P. 384—392.Fleischer M., Zhao G.Y., Kate A. // Am. Mineral. 1975. Vol. 60. P. 485.Fleischer M., Zhao G.Y., Kate A. // Am. Mineral. 1975. Vol. 60. P. 485.Liaw B.J., Cheng D.S., Yang B.L. // J. of Catal. 1989. Vol. 118. P. 312—326.Liaw B.J., Cheng D.S., Yang B.L. // J. of Catal. 1989. Vol. 118. P. 312—326.Chun-Zhu Li. Advances in the Science of Victorian Brown Coal. Elsevier, 2004. Chinese edition, 2009. 319 p.Chun-Zhu Li. Advances in the Science of Victorian Brown Coal. Elsevier, 2004. Chinese edition, 2009. 319 p.Stevenson F.J. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions. Second ed. John Wiley & Sons: New York, 1994. 512 p.Stevenson F.J. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions. Second ed. John Wiley & Sons: New York, 1994. 512 p.Kawahigashi M., Sumida H., Yamamoto K. // J. Colloid and Interface Sci. 2005. Vol. 284. P. 463—469.Kawahigashi M., Sumida H., Yamamoto K. // J. Colloid and Interface Sci. 2005. Vol. 284. P. 463—469.SY/T 5119-2008 (Chinese). Analysis method for fractions of rock extract and crude oil. Petroleum Industry Press: Beijing, China, 2008.SY/T 5119-2008 (Chinese). Analysis method for fractions of rock extract and crude oil. Petroleum Industry Press: Beijing, China, 2008.

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