1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Кинетика и катализ
  4. T. 64, № 5, 2023

Кинетика и катализ, 2023, T. 64, № 5, стр. 609-617

Биметаллические гетерогенные катализаторы окисления серосодержащих соединений пероксидом водорода

О. О. Гуль a, *, П. Д. Поликарпова a, **, А. В. Акопян a, А. В. Анисимов a

a Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра химии нефти и органического катализа, химический факультет, ГСП-1
119991 Москва, Ленинские горы, 1-3, Россия

* E-mail: lesi00gul@gmail.com
** E-mail: polikarpova@petrol.chem.msu.ru

Поступила в редакцию 17.01.2023
После доработки 14.05.2023
Принята к публикации 17.05.2023

Аннотация

Биметаллические гетерогенные катализаторы на основе SBA-15, содержащие в своем составе оксиды молибдена и железа, исследованы в реакциях окисления модельных смесей сероорганических соединений. Добавка железа (в виде оксида железа(III)) в количестве 0.05 мас. % к катализатору 5% Мо/SBA-15 была наиболее эффективной. исследованы комплексом физико-химических методов: низкотемпературная адсорбция–десорбция азота, рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия. Оценено влияние основных параметров окисления (время Катализаторы реакции, температура, состав и количество катализатора, количество окислителя) на конверсию дибензотиофена как компонента модельной смеси. Подобраны оптимальные условия окисления, позволяющие достичь исчерпывающего превращения субстрата: мольное отношение H2O2 : S = 2 : 1, 0.5 мас. % катализатора FeMo/SBA-15, 60 мин, 60°C. Катализаторы могут быть использованы не менее 5 циклов без потери активности при промежуточной промывке от продуктов окисления.

Ключевые слова: окислительное обессеривание, дибензотиофен, пероксид водорода, оксиды переходных металлов, биметаллический катализатор, SBA-15

Список литературы

  1. Zhang M., Liu J., Li H., Wei Y., Fu Y., Liao W., Zhu L., Chen G., Zhu W., Li H. // Appl. Catal. B: Environ. 2020. V. 271. P. 118936.

  2. Lim X., Ong W. // Nanoscale Horizons. 2021. V. 6. № 8. P. 588.

  3. Song Y., Fang W., Liu C., Sun Z., Li F., Xu L. // J. Phys. Chem. Solids. 2020. V. 141. P. 109395.

  4. Tugrul Albayrak A., Tavman A. // Ultrason. Sonochem. 2022. V. 83. P. 105845.

  5. Shafiq I., Shafique S., Akhter P., Abbas G., Qurashi A., Hussain M. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2021. P. 1.

  6. Ahmadian M., Anbia M. // Fuel. 2022. V. 324. P. 124471.

  7. Li A., Song H., Meng H., Lu Y., Li C. // Fuel. 2022. V. 310. P. 122430.

  8. Abdullah W., Ali R., Bakar W. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2016. V. 58. P. 344.

  9. Alibolandi M., Darian J., Ghaedian M., Royaee S., Shafeghat A. // Korean J. Chem. Eng. 2020. V. 37. № 11. P. 1867.

  10. Choi A., Roces S., Dugos N., Futalan C., Lin S., Wan M. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2014. V. 45. № 6. P. 2935.

  11. Campos-Martin J., Capel-Sanchez M., Perez-Presas P., Fierro J. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2010. V. 85. № 7. P. 879.

  12. More N., Gogate P.R. // Ultrason. Sonochem. 2019. V. 51. P. 58.

  13. Dizaji A., Mokhtarani B., Mortaheb H. // Fuel. 2019. V. 236. P. 717.

  14. Ахмадуллин Р.М., Буй Д.Н., Ахмадуллина А.Г., Самуилов Я.Д. // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54. № 3. P. 348.

  15. Haghighi M., Gooneh-Farahani S. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27. № 32. P. 39923.

  16. Kim T., Kim M., Kleitz F., Nair M., Guillet R., Jeong K., Chae H., Kim C., Jeong S. // ChemCatChem. 2012. V. 4. № 5. P. 687.

  17. Du Q., Guo Y., Wu P., Liu H., Chen Y. // Micropor. Mesopor. Mater. 2019. V. 275. P. 61.

  18. Kulikov L.A., Akopyan A.V., Polikarpova P.D., Zolotukhina A.V., Maximov A.L., Anisimov A.V., Karakhanov E.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. № 45. P. 20562.

  19. Abubackar H.N., Bengelsdorf F.R., Dürre P., Veiga M.C., Kennes C. // Appl. Energy 2016. V. 169. P. 210.

  20. Goldberg M.A., Akopyan A.V., Gafurov M.R., Makshakova O.N., Donskaya N.O., Fomin A.S., Polikarpova P.P., Anisimov A.V., Murzakhanov F.F., Leonov A.V., Konovalov A.A., Kudryavtsev E.A., Barinov S.M., Komlev V.S. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. № 21. P. 11604.

  21. Akopyan A., Polikarpova P., Gul O., Anisimov A., Karakhanov E. //Energy Fuels. 2020. V. 34. № 11. P. 14611.

  22. Andrei R.D., Cambruzzi N., Bonne M., Lebeau B., Hulea V. // J. Porous Mater. 2019. V. 26. № 2. P. 533.

  23. Ojeda-López R., Pérez Hermosillo I.J., Esparza-Schulz J., Cervantes-Uribe A., Domínguez A. // Adsorption. 2015. V. 21. P. 659.

  24. Farghadani M., Mahdavi V. // Fuel Process. Technol. 2022. V. 236. P. 107415.

  25. Брыжин А.А., Руднев В.С., Лукиянчук И.В., Васильева М.С., Тарханова И.Г. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 2. С. 262.

  26. Wang J., Yang B., Peng X., Ding Y., Yu S., Zhang F., Zhang L., Wu H., Guo J. // Chem. Eng. J. 2022. V. 429. P. 132446.

  27. Su T., Chi M., Chang H., Jin Y., Liao W., Ren W., Zhao D., Len C., Lü H. // Colloids Surf. A. Physicochem. Eng. Asp. 2022. V. 632. 2021. P. 127821.

  28. Rajendran A., Cui T., Fan H., Yang Z., Feng J., Li W. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. № 5. P. 2246.

  29. He J., Zhou S., Wu P., Wu Y., He L., Zhu L., Zhu W., Li H. // Fuel Process. Technol. 2022. V. 236. P. 107399.

  30. Deng C., Wu P., Zhu L., He J., Tao D., Lu L., He M., Hua M., Li H., Zhu W. // Appl. Mater. Today. 2020. V. 20. P. 100680.

  31. Ammar S., Kareem Y., Ali A. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. № 6. P. 6780.

  32. Li X., Zhang L., Sun Y. // Catalysts. 2020. V. 10. № 9. P. 1091.

  33. Zhang M., Fu Y., Wang C., Wei Y., Gao Y., Yang W., Fan L., Zhu W., Li H. // Petrol. Sci. 2022. V. 19. № 1. P. 345. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2021.09.042

  34. Beshkoofeh S., Ghalami-Choobar B., Shahidian Z., Khosharay S. // Iran. J. Chem. Chem. Eng. 2021. V. 40. № 6. C. 1777.

  35. Nazmi N.A.S.M., Razak F.I.A., Mokhtar W.N.A.W., Ibrahim M.N.M., Adam F., Yahaya N., Rosid S.J.M., Shukri N.M., Abdullah W.N.W. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. V. 315. P. 123239.

  36. Wang G., Zhang J., Liu Y. // Korean J. Chem. Eng. 2013. V. 30. № 5. P. 1.

  37. Bakar W.A.W.A., Ali R., Kadir A.A.A., Mokhtar W.N.A.W. // Fuel Process. Technol. 2012. V. 101. P. 78.

  38. Akopyan A., Polikarpova P., Vutolkina A., Cherednichenko K., Stytsenko V., Glotov A. // Pure Appl. Chem. 2021. V. 93. № 2. P. 231.

  39. Сычев А.Я., Исаак В.Г. Гомогенный катализ соединениями железа. Кишинев: Штиинца, 1988. 215 с.

  40. Jiang W., Zhu W., Li H., Chao Y., Xun S., Chan Y., Li H., Zhao Z. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2014. V. 382. P. 8.

  41. Tireli A., do Rosário Guimarães I., de Castro G.M.M., Gonçalves M.A., de Castro Ramalho T., Guerreiro M.C. // Environ. Sci. Poll. Res. 2020. V. 27. P. 14963.

  42. Karpov S.I., Roessner F., Selemenev V.F. // J. Porous Mater. 2014. V. 21. № 4. P. 449.

  43. Eseva E.A., Lukashov M.O., Cherednichenko K.A., Levin I.S., Akopyan A.V. // Ind. Eng. Chem. Res. 2021. V. 60. № 39. P. 14154.

  44. Wang B., Li X., Chen P., Zhu B. // J. Alloys Compd. 2019. V. 786. P. 440.

  45. Qin S., Zhang C., Xu J., Yang Y., Xiang H., Li Y. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 392. № 1–2. P. 118.

  46. Zhou Q., Fu S., Zou M., He Y., Wu Y., Wu T. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 85. P. 69388.

  47. Wang C., Miao Q., Huang X., Li J., Duan Y., Yan L., Jiang Y., Lu S. // New J. Chem. 2020. V. 44. № 43. P. 18745.

  48. Li H., Zhu W., Wang Y., Zhang J., Lu J., Yan Y. Deep oxidative desulfurization of fuels in redox ionic liquids based on iron chloride // Green Chem. 2009. V. 11. № 6. P. 810.

  49. Khayyat S., Roselin L.S. // J. Saudi Chem. Soc. 2017. V. 21. № 3. P. 349.

  50. Cao Y., Wang H., Ding R., Wang L., Liu Z., Lv B. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 589. P. 117308.

  51. Chamack M., Mahjoub A.R., Aghayan H. // Chem. Eng. Res. Des. 2015. V. 94. P. 565.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Кинетика и катализ

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал