Кинетика и катализ, 2023, T. 64, № 6, стр. 857-860

Палладийсодержащие катализаторы на основе функционализованных УНВ для дегидрирования метилциклогексана

Г. Б. Веселов a, Д. М. Шивцов a, С. Д. Афонникова a, И. В. Мишаков a*, А. А. Ведягин a

a ФБГУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 5, Россия

* E-mail: mishakov@catalysis.ru

Поступила в редакцию 27.02.2023
После доработки 14.04.2023
Принята к публикации 14.04.2023

Аннотация

Исследована активность палладийсодержащих катализаторов на основе функционализированных углеродных нановолокон, приготовленных методом пропитки по влагоемкости, в реакции дегидрирования метилциклогексана. Метилциклогексан рассматривается как один из наиболее перспективных жидких переносчиков водорода. Изучена зависимость каталитических характеристик образцов от условий функционализации углеродных нановолокон. Методом температурно-программированной десорбции показано, что увеличение времени обработки углеродных нановолокон в концентрированной азотной кислоте от 1 до 3 ч приводит к росту количества гидроксильных групп на их поверхности, а обработка в течение 6 ч способствует повышению концентрации карбоксильных групп и их производных (сложных эфиров и ангидридов). Дополнительное прокаливание функционализированных нановолокон в инертной атмосфере при 530°C позволило получить образец, содержащий преимущественно гидроксильные группы. Присутствие на поверхности углеродного материала гидроксильных групп положительно сказывается на эффективности работы катализаторов, в то время как наличие карбоксильных групп ведет к снижению выхода толуола. Сделано предположение, что наблюдаемые различия в активности катализаторов обусловлены различиями в дисперсности и локализации частиц палладия.

Ключевые слова: углеродные нановолокна, палладий, метилциклогексан, дегидрирование, жидкие органические переносчики водорода

Список литературы

  1. Sekine Y., Higo T. // Top. Catal. 2021. V. 64. № 7–8. P. 470.

  2. Radkevich V.Z., Senko T.L., Wilson K., Grishenko L.M., Zaderko A.N., Diyuk V.Y. // Appl. Catal. A: Gen. 2008. V. 335. № 2. P. 241.

  3. Netskina O.V., Komova O.V., Tayban E.S., Ozerova G.V., Mukha S.A., Kuvshinov G.G., Simagina V.I. // Appl. Catal. A: Gen. 2013. V. 467. P. 386.

  4. Мишаков И.В., Афонникова С.Д., Бауман Ю.И., Шубин Ю.В., Тренихин М.В., Серкова А.Н., Ведягин А.А. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 110. (Mishakov I.V., Afonnikova S.D., Bauman Y.I., Shubin Y.V., Trenikhin M.V., Serkova A.N., Vedyagin A.A. // Kinet. Catal. 2022. V. 63. № 1. P. 97.)

  5. Silva A.M., Machado B.F., Figueired J.L., Faria J.L. // Carbon. 2009. V. 47. № 7. P. 1670.

  6. Marin M.A., Wyss C., Muller S., Newson E. // Chem. Eng. Sci. 1996. V. 51. № 11. P. 2891.

  7. Herz R., Gillespie W., Petersen E., Somorjai G. // J. Catal. 1981. V. 67. P. 371.

  8. Wang J., Liu H., Fan S., Li W., Li Z., Yun H., Xu X., Guo A., Wang Z. // Energy Fuels. 2020. V. 34. P. 16542.

  9. Yao Y., Yan Z., Chen L., Zhou Z., Liu L., Goodman D.W. // Catal. Lett. 2012. V. 142. P. 1437.

  10. Meng J., Zhou F., Ma H., Yuan X., Wang Y., Zhang J.A. // Top. Catal. 2021. V. 64. P. 509.

Дополнительные материалы отсутствуют.