Получение сульфата гидроксиламина гидрированием NO на катализаторах Pt/Графит: III. Функционализация поверхности носителя и формирование активного компонента в ходе синтеза катализаторов

Раскрыты особенности формирования наночастиц платины и химического покрова поверхности углеродного носителя в ходе приготовления модельных (0,5%Pt/Сибунит), а также промышленных (0,5%Pt/Графит) катализаторов, предназначенных для синтеза сульфата гидроксиламина гидрированием NO в растворе H2SO4. Показано, что функционализация поверхности носителя азотсодержащими группировками при нанесении платины способствует не только диспергированию металла, но и существенному повышению его селективности в отношении сульфата гидроксиламина. На основании экспериментальных данных высказано предположение, что максимальная селективность присуща активным центрам, представляющим собою одиночные атомы или малые кластеры платины, связанные с азотсодержащими лигандами поверхности углерода.

1. 2021 Caprolactam Market Development Report — ECHEMI.com // https://www.echemi.com/cms/206740.html

2. Платэ Н.А., Сливинский Е.В. Основы химии и технологии мономеров. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2002. 696 с.

3. US Patent 4192856, 1980.

4. US Patent 4477424, 1984.

5. US Patent 5554353, 1996.

6. Polizzi S., Benedetti A., Fagherazzi G., Franceschin S., Goatin C., Talamini G., Toniolo L. // J. Catal. 1987. V. 106. № 2. P. 483—493. DOI: 10.1016/0021-9517(87)90261-2.

7. Tauszik G.R., Crocetta P. // Appl. Catal. 1985. V. 17. № 1. P. 1—21. DOI: 10.1016/S0166-9834(00)82699-8.

8. US Patent 3406011, 1968.

9. Van de Moesdijk C.G.M. The catalytic reduction of nitrate and nitric oxide to hydroxylamine: kinetics and mechanism: Doctorate thesis. Technische Hogeschool Eindhoven. 1979. P. 143—171.

10. Бобровская А.Н., Симонов П.А., Бухтияров А.В., Квон Р.И., Рудина Н.А., Романенко А.В., Ходорченко В.М. // Катализ в промышленности. 2018. Т. 18. № 3. С. 16—25. DOI: 10.18412/1816-0387-2018-3-16-25.

11. Бобровская А.Н., Симонов П.А., Квон Р.И., Бухтияров А.В., Романенко А.В. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 4. С. 275—288. DOI: 10.18412/1816-0387-2019-4-275-288.

12. Пат. РФ 2530001, опубл. 2014.

13. US Patent 3060133, 1962.

14. US Patent 5120699, 1992.

15. US Patent 5236685, 1993.

16. US Patent 4889704, 1989.

17. US Patent 5817592, 1998.

18. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. Изд-е 4-е, пер. и доп. М.: Химия, 1974. 408 с.

19. US Patent 4978649, 1990.

20. Likholobov V.A., Fenelonov V.B., Okkel L.G., Goncharova O.V., Avdeeva L.B., Zaikovskii V.I., Kuvshinov G.G., Semikolenov V.A., Duplyakin V.K., Baklanova O.N., Plaksin G.V. // React. Kinet. Catal. Lett. 1995. V. 54. № 2. P. 381—411. DOI: 10.1007/BF02071033.

21. Zhang Z.C., Beard B.C. // Appl. Catal. A: Gen. 1999. V. 188. № 1-2. P. 229—240. DOI: 10.1016/S0926-860X(99)00217-3.

22. Pels J.R., Kapteijn F., Moulijn J.A., Zhu Q., Thomas K.M. // Carbon. 1995. V. 33. № 11. P. 1641—1653. DOI: 10.1016/0008-6223(95)00154-6.

23. Burg Ph., Fydrych P., Cagniant D., Nansé G., Bimer J., Jankowska A. // Carbon. 2002. V. 40. № 9. P. 1521—1531. DOI: 10.1016/S0008-6223(02)00004-0.

24. Inagaki M., Toyoda M., Soneda Y., Morishita T. // Carbon. 2018. V. 132. P. 104—140. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.02.024.

25. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. Справочник. М.: Химия, 1984. 256 с.

26. Spieker W.A., Regalbuto J.R. // Chem. Engin. Sci. 2001. V. 56. № 11. P. 3491—3504. DOI: 10.1016/S0009-2509(01)00052-5.

27. Hao X., Barnes S., Regalbuto J.R. // J. Catal. 2011. V. 279. № 1. P. 48—65. DOI: 10.1016/j.jcat.2010.12.021.

28. Тарковская И.А. Окисленный уголь. Киев: Наук. Думка, 1981. 200 с.

29. Seredych M., Hulicova-Jurcakova D., Lu G.Q., Bandosz T.J. // Carbon. 2008. V. 46. № 11. P. 1475—1488. DOI: 10.1016/j.carbon.2008.06.027.

30. Papirer E., Lacroix R., Donnet J.-B., Nansé G., Fioux Ph. // Carbon. 1995. V. 33. № 1. P. 63—72. DOI: 10.1016/0008-6223(94)00111-C.

31. Van Dam H.E., Van Bekkum H. // J. Catal. 1991. V. 131. № 2. P. 335—349. DOI: 10.1016/0021-9517(91)90269-A.

32. Simonov P.A., Likholobov V.A. Physicochemical aspects of preparation of carbon supported noble metal catalysts // Catalysis and Electrocatalysis at Nanoparticle Surfaces / Eds A. Wieckowski, E.R. Savinova, C.G. Vayenas. N.Y.: Marcel Dekker, 2003. P. 409—454.

33. US Patent 3992512A, 1971.

34. US Patent 4895711, 1990.

35. US Patent 6083468, 2000.

36. Bulushev D.A., Zacharska M., Lisitsyn A.S., Podyacheva O.Yu., Hage F.S., Ramasse Q.M., Bangert U., Bulusheva L.G. // ACS Catal. 2016. V. 6. № 6. P. 3442—3451. DOI: 10.1021/acscatal.6b00476.

37. Wang Y.-F., Li K., Wang G.-C. //Appl. Surf. Sci. 2018. V. 436. P. 631—638. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.12.008.

38. Апельбаум А.Л., Лопатин В.Л., Кулькова Н.В., Темкин М.И. // Кинетика и катализ. 1983. Т. 24. № 6. С. 1391—1395.