Промышленные гидроксиды алюминия. Сообщение 1. Фазовый состав и текстурные характеристики промышленных гидроксидов/оксидов алюминия

Наиболее распространенным компонентом при конструировании гетерогенных катализаторов нефтепереработки и нефтехимии являются оксиды алюминия. Каждому типу углеводородного сырья и технологического процесса соответствуют оптимальные характеристики алюмооксидных носителей и катализаторов: площадь удельной поверхности, размеры пор, фазовый и примесный составы. В связи с трендом на импортозамещение, исследование рынка отечественных производителей алюмогидроксидного сырья, используемого для синтеза оксидов алюминия, становится более актуальным. В данной работе методами рентгенофазового анализа, термогравиметрии, совмещенной с дифференциальной сканирующей калориметрией, низкотемпературной адсорбции азота и элементного анализа были изучены отечественные промышленные образцы гидроксидов алюминия. Установлено, что объекты исследования чаще всего являются фазово-неоднородными, в составе которых присутствуют примеси железа, кремния и кальция. Показано влияние степени окристаллизованности и размеров областей когерентного рассеяния гидроксидов алюминия преимущественно со структурой бемита и, в некоторых случаях, содержащих байерит, на текстурные характеристики получаемых оксидов алюминия.

1. Rudolph M., Motylenko M., Rafaja D. Structure model of γ-Al2O3 based on planar defects // IUCrJ. 2019. V. 6. P. 116—127.

2. Busca G. Structural, surface, and catalytic properties of aluminas // Advances in Catalysis. 2014. P. 319—404. DOI: 10.1016/b978-0-12-800127-1.00003-5.

3. Baronskiy M.G., Tsybulya S.V., Kostyukov A.I., Zhuzhgov A.V., Snytnikov V.N. Structural properties investigation of different alumina polymorphs (η-, γ-, χ-, θ-, α-Al2O3) using Cr3+ as a luminescent probe // Journal of Luminescence. 2022. V. 242. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118554

4. Francisco G.E. Nogueira, Yvan J.O. Asencios, Cristiane B. Rodella, André L.M. Porto, Elisabete M. Assaf. Alternative route for the synthesis of high surface-area η-Al2O3/Nb2O5 catalyst from aluminum waste // Materials Chemistry and Physics. 2016. V. 184. P. 23—30. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.08.032

5. Исмагилов З.Р., Корябкина Н.А., Шкрабина Р.А. Алюмооксидные носители: производство, свойства и применение в каталитических процессах защиты окружающей среды. ГПНТБ СО РАН: Экология. Серия аналитическх обзоров мировой литературы. Новосибирск. 1998. 82 c.

6. Phung T.K., Lagazzo A., Crespob M.Á.R., Escribano V.S., Busca G. // Journal of Catalysis. 2014. V. 311 P. 102—113.

7. Rana M., Ramirez J., Gutierrezalejandre A., Ancheyta J., Cedeno L., Maity S. // Journal of Catalysis. 2007. V. 246. P. 100—108.

8. Liu X., Li X., Yan Z. // Applied Catalysis B: Environmental. 2012. V. 121-122. P. 50—56.

9. Пинаева Л.Г., Климов О.В., Казаков М.О., Носков А.С. // Катализ в промышленности. 2020. Т. 20. № 5. С. 391—406.

10. Кругляков В.Ю., Исупова Л.А., Глазырин А.В., Данилевич В.В., Харина И.В. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 1. С. 6—12.

11. Нефедов Б.К., Радченко Е.Д., Алиев Р.Р. Катализаторы процессов углубленной переработки нефти. М.: Химия, 1990. 265 с.

12. Кругляков В.Ю., Глазырин А.В., Исупова Л.А. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 2. С.132—141.

13. Исупова Л.А., Коваленко О.Н., Андреева А.В., Ведерников О.С., Ламберов А.А., Пимерзин А.А., Резниченко И.Д., Тыщенко В.А., Клейменов А.В., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2021. Т. 21. № 6. С. 368—381.

14. Молчанов В.И., Иванова А.С., Пахомов Н.А., Лавренов А.В., Старцева Л.Я. // Каталитический бюллетень. 2008. № 48. С. 13—37.

15. Патент РФ 2612288, опубл. 2017.

16. Патент РФ 2574583, опубл. 2016.

17. Pigeon Th., Chizallet C., Raybaud P. // J. Catal. 2022. V. 405. P. 140—151. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.11.011

18. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М.: Типография Паладин. 2010. 288 с.

19. Ильин А.П., Гордина Н.Е. Химия твердого тела. ГОУ ВПО Ивановский гос. хим.-технологический ун-т. 2006. 216 c.

20. Boretskaya A., Il'yasov I., Egorova S., Popov A., Lamberov A. // Mater. Today Chem. 2020. V. 18. Art. 100371. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2020.100371

21. Борецкая А.В. Фарид М.И., Егорова С.Р., Ламберов А.А. // Катализ в промышленности. 2023. № 2. С. 48—57. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-2-48-57

22. Bond G.C. Metal-catalysed reactions of hydrocarbons // Springer Science & Business Media. 2005. P. 666.

23. Ardiaca N.O., Bressa S.P., Alves J.A., Martinez O.M., Barreto G.F. // Catal. Today. 2001. V. 64. P. 205—215. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(00)00524-1

24. Xin-Qian Gao, Wen-Cui Li, Bin Qiu, Jian Sheng, Fan Wu, An-Hui Lu // Journal of Energy Chemistry. 2022. V. 70. P. 332—339. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.02.048

25. Танашев, Ю.Ю., Мороз Э.М., Исупова Л.А, Иванова А.С., Литвак Г.С., Амосов Ю.И., Рудина Н.А., Шмаков А.Н., Степанов А.Г., Харина И.В., Кулько Е.В., Данилевич В.В., Балашов В.А., Кругляков В.Ю., Золотарский И.А., Пармон В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 1. С. 161—170.

26. Патент РФ 2322290, опубл. 2008.

27. Кулько, Е.В., Иванова А.С., Кругляков В.Ю., Мороз Э.М., Шеффер К.И., Литвак Г.С., Крюкова Г.Н., Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 2. С. 332—342.

28. Патент РФ 2558891, опубл. 2015.

29. Линсен Б.Г. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. Перевод с англ. под ред. З.З. Высоцкого. М.: «Мир», 1973. 645 с.

30. Boretskaya A., Il'yasov I., Lamberov A., Popov A. // Appl. Surf. S. 2019. V. 496. Art. 143635. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143635

31. Santos P.S., Coelho A.C.V., Santos H.S., Kiyohara P.K. // Mater. Res. 2010. V. 12. P. 437—445. https://doi.org/10.1590/s1516-14392009000400012

32. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. 470 с.