Влияние состояния палладия на эффективность катализаторов изомеризации гексана

Изучены каталитические свойства палладиевых катализаторов на основе Al2O3, SiO2, их механических смесей с SO4-ZrO2 и катализатора Pd/SO4-ZrO2-Al2O3 в реакции изомеризации гексана. Катализаторы охарактеризованы методами низкотемпературной адсорбции азота, рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии, температурно-программируемого восстановления, ИК-спектроскопии адсорбированного CO и РФЭ-спектроскопии. Показано, что природа носителя и предшественника палладия оказывают влияние на размер и зарядовое состояние частиц палладия в катализаторах. Установлено, что наиболее активными в реакции изомеризации гексана являются каталитические системы, в которых присутствуют положительно заряженные формы палладия.

1. Dhar A., Vekariya R.L., Bhadja P. // Cogent Chem. 2018. Vol.4. №1. 1514686.

2. Ebitani K., Konishi J., Hattori H. // J. Catal. 1991. Vol. 130. Is. 1. P. 257–267.

3. Yori J., Grau J., Benítez V., Vera C.R., Pieck C.L., Parera J.M. // Catal. Lett. 2005. Vol. 100. P. 67-71.

4. Hino M., Arata K. // Catal. Lett. 1995. Vol. 30. Is. 1-4. P. 25-30.

5. Coelho M.A., Resasco D.E., Sikabwe E.C.,White R.L. // Catal. Lett. 1995. Vol. 32. P. 253-262.

6. Song H., Wang N., Song H., Li F. // Res. Chem. Intermed. 2016. Vol. 42. Is. 2. P. 951-962.

7. Уржунцев Г.А., Ечевский Г.В. // Катализ в промышленности. 2018. Т. 18. № 1. С. 60-66.

8. Dzhikiya O.V., Smolikov M.D., Kazantsev K.V., Yablokova S.S., Podmareva O.E., Belyi A.S. // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2141. P. 020003.

9. Song H., Zhao L., Wang N. // Chinese J. Chem. Eng. 2017. Vol. 25. Is. 1. P. 74-78.

10. Stakheev A.Y., Kustov L. // Appl. Catal. A Gen. 1999. Vol. 188. Is. 1-2. P. 3-35.

11. Belyi A.S., Kiryanov D.I., Smolikov M.D., Zatolokina E.V., Udras I.E., Duplyakin V.K. // React. Kinet. Catal. Lett. 1994. Vol. 53. Is. 1. P. 183-189,

12. Белый А.С., Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Удрас И.Е., Белый А.С. // Рос. хим. журнал. 2007. T.LI. № 4. C. 38-48.

13. Белый А.С. // Кинетика и катализ. 2005. Т.46. №5. С. 728-736.

14. Иванов А.В., Кустов Л.М. // Рос. хим. журнал. 2000. Т. XLIV. № 2. С. 21-52.

15. Appay M.D., Manoli J.M., Potvin C., Muhler M., Wild U., Pozdnyakova O., Paál, Z. // J. Catal. 2004. Vol. 222. №. 2. P. 419-428.

16. Manoli J., Potvin C., Muhler M., Wild U., Resofszki G., Buchholz T., Paál Z. // J. Catal. 1998. Vol. 178. № 1. P. 338-351.

17. Ivanov A.V., Kustov L.M. // Rus. Chem. Bull.. 1998. Vol. 47. Is. 6. P. 1061-1066.

18. Comelli R.A., Canavese S.A., Vaudagna S.R., Fígoli N.S. // Appl. Catal. A Gen. 1996. Vol. 135. Is. 2. P. 287-299.

19. Иванов А.В., Кустов Л.М. // Известия Академии наук. Серия химическая. 1998. №1. C. 57-61.

20. Vijay S., Wolf E.E., Miller J.T., Kropf A.J. // Appl. Catal. A Gen. 2004. Vol. 264. Is. 1. P. 125-130.

21. Shishido T., Tanaka T., Hattori H. // J. Catal. 1997. Vol. 172. Is. 1. P. 24-33.

22. Belskaya O.B., Danilova I.G., Kazakov M.O., Gulyaeva T.I., Kibis L.S., Boronin A.I., Lavrenov A.V., Likholobov V.A. // Appl. Catal. A Gen. 2010. Vol. 387. P. 5-12.

23. Urzhuntsev G.A., Ovchinnikova E.V., Chumachenko V.A., Yashnik S.A., Zaikovsky V.I., Echevsky G.V. // Chem. Eng. J. 2014. Vol. 238. P. 148-156.

24. Смоликов М.Д., Казанцев К.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Белый А.С. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. №. 4. С. 608-618.

25. Смоликов М.Д., Джикия О.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И., Белый А.С. // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 6. С. 488-495.

26. Gurrath M., Kuretzky T., Boehm H.P., Okhlopkova L., Lisitsyn A.S., Likholobov V.A. // Carbon. 2013. Vol. 38. Is. 8. P. 1241-1255.

27. Carturan G., Facchin G., Cocco G., Enzo S., Navazio G. // J. Catal. 1982. Vol. 76. Is. 2. P. 405–417.

28. Лисицын А.С., Пармон, В.Н., Дуплякин, В.К., Лихолобов, В.А. //Рос. хим. журн. 2006. Т. 1. С. 140-153.

29. Carole W.A., Colacot T.J. // Chem. Eur. J. 2016. Vol. 22. Is. 23. P. 7686-7695.

30. Мулагалеев Р.Ф., Кирик С.Д., Головнёв Н.Н. // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2008. Т. 1. №. 3. C/ 249-259.

31. Ciuparu D., Ensuque A., Bozon-Verduraz F. // Appl. Catal. A Gen. 2007. Vol. 326. № 2. P. 130–14

32. Khader M.M., Al-Marri M.J., Ali S., Abdelmoneim A.G. // Catalysts. 2018. Vol. 8. Is. 2. P. 66.

33. Skotak M., Karpiński Z., Juszczyk W., Pielaszek J., Kȩpiński L., Kazachkin D.V., Kovalchuk V.I., d'Itri J.L. // J. Catal. 2004. Vol. 227. Is. 1. P. 11–25.

34. Manoli J.-M., Potvin C., Muhler M., Wild U., Resofszki G., Buchholz T., Paál Z. // J. Catal. 1998. Vol. 178. Is. 1. P. 338–351.

35. Wagner C.D., Riggs W.M., Davis L.E., Moulder J.F., Muilenberg G.E.. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division Press, Eden Prairie, 1979. P. 38-81.

36. Beketov G., Heinrichs B. , Pirard J.-P., Chenakin S., Kruse N. // Appl. Surf. Sci. 2013. Vol. 287. P. 293–298.

37. Brun M., Berthet A., Bertolini J.C. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1999. Vol. 104. Is. 1-3. P. 55–60.

38. Sheppard N., De La Cruz C. // Catal. Today. 2001. Vol. 70. Is. 1-3. P. 3-13.

39. Паукштис Е.А. ИК спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе. Новосибирск: Наука, 1984. 255 с.

40. Yashnik S.A., Urzhuntsev G.A., Stadnichenko A.I., Svintsitskiy D.A., Ishchenko A.V., Boronin, A.I., Ismagilov Z.R. // Catal. Today. 2019. Vol. 323. P. 257-270.

41. Bertarione S., Scarano D., Zecchina A., Johanek V., Hoffman J., Schauermann S., Frank M.M., Libuda J., Ruppechter G., Freund H.-J. // J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. P. 3603-3613.

42. Волкова Г.Г., Бадмаев С.Д., Плясова Л.М., Паукштис Е.А. Бифункциональные катализаторы получения метилацетата, водорода и изогексанов: научное издание. Ин-т катализа СО РАН. – Новосибирск: Изд. отдел ИК СО РАН, 2013. 242 с.

43. Sachtler W.M.H., Stakheev A. // Catal. Today. 1992. Vol. 12. Is. 2-3. P. 283-295.

44. Juszczyk W., Karpiński Z., Ratajczykowa I., Stanasiuk Z., Zieliński J., Sheu L., Sachtler W. M. H. // J. Catal. 1989. Vol. 120. Is. 1. P. 68-77.

45. Zorn K., Giorgio S., Halwax E., Henry C. R., Gronbeck H., Rupprechter G. // J. Phys. Chem. C. 2011. Vol. 115. Is. 4. P. 1103-1111.

46. Hadjiivanov K.I., Vayssilov G.N. // Adv. Catal. 2002. Vol. 47. P. 307–511.

47. Tessier D., Rakai A., Bozon-Verduraz F. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992. Vol. 88. Is. 5. P. 741-749.

48. Murata K., Eleeda E., Ohyama J., Yamamoto Y., Arai S., Satsuma A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. Vol. 21. Is. 33. P. 18128–18137.

49. Tiznado H., Fuentes S., Zaera F. // Langmuir. 2004. Vol. 20. Is. 24. P. 10490–10497.

50. Бурсиан Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. Л.: Химия, 1985. 192 с.

51. Smolikov M.D., Shkurenok V.A., Bikmetova L.I., Prosvirin I.P., Gulyaeva T.I., Bukhtiyarov A.V., Paukshtis E.A., Bukhtiyarov V.I., Lavrenov A.V. // Mol. Cat.. 2022. Vol. 529. 112527:1-13.

52. Dzhikiya O.V., Smolikov M.D., Kazantsev K.V., Yablokova S.S., Kireeva T.V., Paukshtis E.A., Gulyaeva T.I., Belyi A.S. // AIP Conference Proceedings. 2017. V.1876. 020009:1-7.

53. Смоликов М.Д., Гончаров В.Б., Садовская Е.М., Казанцев К.В., Затолокина Е.В., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Бальжинимаев Б.С., Белый А.С. // Катализ в промышленности. 2013. № 6. С. 51-60.

54. Song X., Sayari A. // Catal. Rev. - Sci. Eng. 1996. Vol. 38. Is. 3. P. 329–412.

55. Ebitani K., Konno H., Tanaka T., Hattori H. States of platinum in the zirconium oxide promoted by platinum and sulfate ion // J. Catal. 1993. Vol. 143. Is. 1. P. 322-323.

56. Iglesia E., Barton D.G., Soled S.L., Miseo S., Baumgartner J.E., Gates W.E., Meitzner G.D. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1996. Vol. 101. P. 533-542.