Исследовано влияние содержания оксида вольфрама в катализаторах Pt/WO3-ZrO2 в диапазоне 10–35 мас.% на реакцию гидроизомеризации смеси гептан – бензол (80 : 20 мас.%). Показано, что катализаторы с содержанием WO3 в количестве 15–25 мас.% характеризуются наиболее высокой долей тетрагональной фазы диоксида циркония (t-ZrO2, 87–96 %), что позволяет достигать наиболее высокого выхода суммы изомеров гептана, в том числе высокооктановых ди- и триметилзамещенных изомеров (ДТМЗ), выход которых составляет 69,4–76,7 и 24,5–27,9 мас.% соответственно. В присутствии данных катализаторов выход метилциклопентана составляет 52,1–61,3 мас.% при селективности изомеризации циклогексана в метилциклопентан 72,6–90,9 %.

Изучено влияние 0,3 мас.% индия, введенного на стадии пептизации и на стадии пропитки оксида алюминия, на свойства алюмоплатиновых катализаторов риформинга. Модифицирование индием на стадии пропитки в меньшей степени снижает общую кислотность носителя и, как следствие, конверсию гептана для соответствующего Pt/In/Al2O3-Cl-катализатора. Для данного образца наблюдается наибольшее снижение селективности реакции гидрогенолиза и гидрокрекинга, а также максимальное соотношение селективностей образования i-C5-7 : толуол по сравнению с катализаторами с добавкой In на стадии пептизации и без модифицирования.

Данный обзор является второй частью серии обзоров, посвященных прямому синтезу оловоорганических соединений. В этой части серии рассматриваются условия и результаты взаимодействия металлического олова с галогеналканами. Дается анализ эффективности применения различных катализаторов, проведена их систематизация, а также обсуждаются возможные механизмы этих процессов.

Полифункциональные Ni-, Mo-содержащие катализаторы приготовлены последовательной пропиткой носителя (SiO2, Al2O3, B2O3-Al2O3, SO42–/Al2O3, SO4 2–/ZrO2) растворами соответствующих солей с промежуточными стадиями сушки при 120 °C и прокаливания при 500–550 °C. Методами РФА, H2-ТПВ, ЭСДО и ЭПР исследованы физико-химические свойства приготовленных катализаторов, проведено их испытание в процессе одностадийного получения пропилена из этилена при атмосферном давлении, температуре 200 °С, массовой скорости подачи этилена 0,5 ч–1. Максимальные значения степени превращения этилена и выхода пропилена демонстрирует образец, полученный на основе боратсодержащего оксида алюминия, что обусловлено формированием в нем активных центров димеризации этилена, связанных с кислотными центрами носителя катионов Ni2+, и активных центров метатезиса – поверхностных мономолибдатных соединений.

В работе изучено влияние добавок железа и марганца на текстурные характеристики и фазовый состав алюмооксидной матрицы, используемой в качестве носителя для цирконосульфатных катализаторов изомеризации гексана. Добавки, вносимые на стадии пластификации гидроксида алюминия, существенно улучшают активность катализаторов, выраженную в конверсии гексана, и селективность реакции изомеризации в направлении образования изомеров гексана. Отличительной особенностью модифицированных катализаторов является формирование кислотных центров с соотношением ЛКЦ : БКЦ  2, которые способствуют увеличению выхода изомеров и, что особенно важно, выходу высокооктанового 2,2-диметилбутана.

Исследовано влияние модифицирования фтором алюмооксидной матрицы, используемой для приготовления нанесенных цирконосульфатных катализаторов. В качестве фторирующего агента была использована плавиковая кислота. Обнаружено, что добавки фтора оказывают влияние на текстурные характеристики матрицы Al2O3 и, как следствие, на площадь поверхности цирконосульфатных катализаторов на основе модифицированных систем. Установлено, что введение фтора в состав катализаторов приводит к увеличению активности (конверсии гексана) и выхода высокооктанового изомера 2,2-диметилбутана.

С целью выяснения влияния добавок четырехзарядных ионов на состав, химическую устойчивость и каталитические свойства были синтезированы образцы полиферритов калия со структурой типа β′′-глинозема состава K2FeII1+qFeIII 10–2q Meq IVO17, где Me – Ce, Ti, Zr, q = 0÷1,0. Определен механизм воздействия добавок четырехзарядных катионов на активность, селективность действия и коррозионную стойкость β′′-полиферрита калия. Для полиферритов, легированных четырехзарядными катионами, характерны снижение удельной скорости образования стирола и рост селективности действия в реакции дегидрирования этилбензола. Выявлено дестабилизирующее воздействие добавок титана, выражающееся в облегчении эмиссии щелочного металла из кристаллической решетки полиферрита. Добавки церия приводят к разрушению структуры полиферрита за счет восстановления Ce4+ → Се3+ при значениях параметра q более 0,6. Добавки циркония не снижают коррозионной стойкости ферритных систем в условиях реакции дегидрирования.

Полностью статья будет опубликована в английской версии журнала «Catalysis in Industry» № 4, 2021.

Для гидрирования CO2 с образованием CO и углеводородов используется широкий спектр катализаторов. Переходные металлы группы VIIIB продемонстрировали высокую степень превращения и селективность по монооксиду углерода и метану. При этом в промышленных масштабах предпочтительны недорогие и эффективные катализаторы. В данной работе было изучено влияние состава катализаторов на основе железа на их производительность в реакции гидрирования диоксида углерода. Для приготовления четырех катализаторов на основе железа, нанесенных на γ-Al2O3, использовали метод пропитки по влагоемкости. Катализаторы были охарактеризованы с помощью определения удельной поверхности методом БЭТ, рентгенофазового анализа, температурно-программируемого восстановления и просвечивающей электронной микроскопии. Испытания катализаторов проводили в реакторе с неподвижным слоем при температуре 300 °C, давлении 2 МПа, соотношении H2 : CO2 = 3 : 1, объемной скорости подачи газа, приведенной к стандартным условиям, — 3 л/(ч·гкат). Было обнаружено, что добавление промотора улучшает активность железного катализатора как в синтезе Фишера — Тропша, так и в процессах обратной конверсии водяного газа. Результаты показали, что конверсия CO2 составила от 15,6 до 35,6 %, а среди продуктов реакции преобладали метан, углеводороды C2—C4, C5+ и монооксид углерода. Также было установлено, что при совместном воздействии промоторов К и Се на железный катализатор конверсия и выход углеводородов достигли наибольших значений, что обусловлено синергическим эффектом.

Полностью статья будет опубликована в английской версии журнала «Catalysis in Industry» № 4, 2021.

Продукты селективного окисления углеводородов имеют высокую коммерческую ценность как промышленное сырье. Одним из важнейших технологических процессов является окисление циклогексана с получением циклогексанола и циклогексанона. Эти органические вещества имеют особое значение в производстве нейлона, а также как компоненты различных промышленных продуктов. В данной работе описаны синтез и охарактеризование нового мононуклеарного ряда комплексов железа (III) – производных пиперазина, а также представлены результаты испытаний их каталитической активности по отношению к окислению циклогексана. По данным элементного анализа и спектроскопии: ИК-Фурье (FTIR), в ультрафиолетовом и видимом диапазоне (UV-VIS) и Мёссбауэровской спектроскопии каждый комплекс представляет собой октаэдрический высокоспиновый центр железа (III). В результате окисления циклогексана образуются циклогексанол, циклогексанон и циклогексилгидропероксид с выходом до 39 %. Наилучшие результаты были получены с комплексом (NH4)[Fe(BPPZ)Cl2], где BPPZ — лития 1,4-бис-(пропаноат)-пиперазин, и с перекисью водорода в качестве окислителя. Реакции проводили при комнатной температуре и атмосферном давлении, что дает им большое преимущество перед применяемым в настоящее время промышленным способом получения циклогексана.

Изучена реакция альдольной конденсации формальдегида с дигидроксиацетоном (ДГА) в водной среде (pH 7,54–8,71) при 65–80 °C в присутствии цинк-цеолитоподобных имидазолятных каркасов на основе 2-метилимидазола (ZIF-8) и 2-этилимидазола (MAF-5 и MAF-6). Показано, что избирательность процесса зависит от рН реакционного раствора, регулируемого количеством катализатора в реакционной массе, и температуры реакции. При проведении реакции при рН 8,36 и 80 °С с высоким выходом образуются С6-сахара. Эритрулоза образуется с высоким выходом (39–60 %) при температуре 65 °C и рН 7,54–8,71. Найдено, что выход эритрулозы в присутствии изученных каталитических систем зависит от радиуса пор и возрастает в ряду: MAF-6 > MAF-5 > ZIF-8. Показаны преимущества изученных систем по сравнению с гомогенными и гетерогенными фосфатными системами, предложенными в литературе.