ШПИНЕЛЬ MgAl2O4, ПРИГОТОВЛЕННАЯ МЕТОДОМ МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА, КАК НОСИТЕЛЬ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПАРАФИНОВ

Определены каталитические свойства в реакции дегидрирования н-бутана биметаллических PtSn, PtGa и PtIn и триметаллических PtSnIn и PtSnGa катализаторов (с низким содержанием металла), нанесенных на MgAl2O4, приготовленный новым методом механохимического синтеза. Испытания проведены в проточной и импульсной установках. Изучено влияние добавок различных промоторов (Sn, Ga and In) к Pt на активность, селективность и дезактивацию в реакции дегидрирования н-бутана. На некоторых катализаторах проведены эксперименты по стабильности в последовательных циклах реакция–регенерация. Для корреляции свойств металлической фазы катализаторов с каталитическими характеристиками были использованы такие методы охарактеризования, как тестовые реакции металлической фазы (дегидрирование циклогексана и гидрогенолиз циклопентана), ТПВ, РФЭС, H2 хемосорбция и ПЭM. Биметаллический PtSn катализатор имеет лучшие каталитические характеристики, чем PtIn и PtGa. Для PtSnM (M: In или Ga) катализаторов добавка Ga к биметаллическому катализатору практически не изменяет показатели дегидрирования, тогда как добавка In приводит к увеличению активности и селективности по бутенам. Результаты охарактеризования показывают наличие геометрических факторов для PtSn катализатора и геометрических и электронных факторов для PtIn и PtGa катализаторов. Для триметаллических катализаторов установлено наличие близких контактов между Pt, Sn и In или Ga в обоих триметаллических катализаторах, в основном обусловленных геометрическими факторами, такими как блокирование и разбавление активных центров промоторами. В экспериментах по стабильности триметаллический PtSnIn/MgAl2O4 катализатор убедительно продемонстрировал наилучшие каталитические характеристики в циклах реакция–регенерация, хотя на PtSnGa и PtSn тоже получены хорошие показатели. Охарактеризование этих катализаторов после циклов показывает, что металлическая фаза в ходе циклов практически не изменилась.

1. Bhasin M., McCain J., Vora B., Imai T., Pujadó P. // Appl. Catal. A 221(2001). P. 397.

2. Siddiqi G., Sun P., Galvita V., Bell A. // J. Catal. 274 (2010). P. 200.

3. Bocanegra S., de Miguel S., Castro A., Scelza O. // Catal. Lett. 96 (2004). P. 129.

4. Armendáriz H., Guzmán A., Toledo J., Llanos M., Vazquez A., Aguilar-Ríos G. // Appl. Catal. A 211 (2001). P. 69.

5. Siri G., Ramallo-López J., Casella M., Fierro J., Requejo F., Ferretti O. // Appl. Catal. A 278 (2005). P. 239.

6. Llorca J., Ramírez de la Piscina P., León J., Sales J., Fierro J., Homs N. // Stud. Surf. Sci. Catal. 130 (2000). P. 2513.

7. Ballarini A., Zgolicz P., Vilella I., de Miguel S., Castro A., Scelza O. // Appl. Catal. A 381(2010). P. 83.

8. Rennard R., Freel J. // J. Catal. 98 (1986). P. 235.

9. Bocanegra S., Zgolicz P., Scelza O., de Miguel S. // Catal. Commun. 10 (2009). P. 1463.

10. Domansky D., Urretavizcaya G., Castro F., Gennari F. // J. Am. Ceram. Soc. 87 (2004). P. 2020.

11. Bocanegra S., Ballarini A., Scelza O., de Miguel S. // Mater. Chem. Phys. 111 (2008). P. 534.

12. Rodríguez-Ramos I., Guerrero-Ruiz A. // Journal of Catalysis 135 (1992). P. 458.

13. Borgna A., Garetto T., Monzón A. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 93 (1997). P. 2445.

14. Koel B., Blank D., Carter E. // J. Molec. Catal. A. 131 (1998). P. 39.

15. Cortright R., Dumesic J. // J. Catal. 148 (1994). P. 771.

16. Passos F., Aranda D., Schmal M. // J. Catal. 178 (1998). P. 478.

17. Mazzieri V.A., Grau J.M., Vera C.R., Yori J.C., Parera J.M., Pieck C.L. // Catal. Today 107 (2005). P. 643.

18. Homs N., Llorca J., Riera M., Jolis J., Fierro J., Sales J., Ramírez de la Piscina P. // J. Molec. Catal. A: Chem. 200

19. (2003). P. 251.

20. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E., Bomben K.. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy 2nd ed. (J. Chastain, editor), Perkin-Elmer Corporation (Physical Electronics), 1992.

21. Bocanegra S., Guerrero-Ruíz A., de Miguel S., Scelza O. //Appl. Catal. A 277 (2004). P. 11.