Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Миронюк Тетяна Валентинівна. Синтез і дослідження складних оксидних систем на основі діоксиду цирконію та цеолітів як каталізаторів СКВ-процесу: Дис... канд. хім. наук: 02.00.15 / НАН України; Інститут фізичної хімії ім. Л.В.Писаржевського. - К., 2002. - 131арк. - Бібліогр.: арк. 112-131.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Миронюк Т.В. Синтез і дослідження складних оксидних систем на основі діоксиду цирконію та цеолітів як каталізаторів СКВ-процесу.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.15 – хімічна кінетика і каталіз.- Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України, Київ, 2002.

Одержано нові цеолітні та оксидні каталізатори на основі ZrO2 для процесу селективного відновлення NO легкими вуглеводнями С14. В результаті систематичних досліджень каталітичних і кислотних властивостей каталізаторів методами ТПДА та ІЧ-спектроскопії встановлено визначальну роль їх біфункціональності в досліджуваному процесі.

Виявлено умови хімічного модифікування природних морденітів. Встановлено, що допування Н-форм цеолітів (пентасилів і морденітів) катіонами лужно-земельних металів і магнію значно підвищує їх активність і стійкість до дії діоксиду сірки.

Синтезовано активні каталізатори СКВ-процесу на основі бінарних систем ZrO2-цеоліт, для яких встановлена неадитивність каталітичних властивостей в залежності від складу носія, що може свідчити про взаємодію компонентів каталізатора з утворенням нових активних центрів. Методами ТПДА та ІЧ-спектроскопії показано, що найбільш активні каталізатори MexOy/ZrO2 характеризуються наявністю сильних кислотних центрів Бренстеда.

Виявлена кореляція кислотних властивостей поверхні (сила і тип кислотних центрів), промотованих родієм цирконійоксидних каталізаторів з їх активністю в СКВ-процесі, активний каталізатор є біфункціональним і має сильні кислотні центри Бренстеда.

1. Аналіз літературних даних показує, що на сьогодні у світі широко досліджуються цеолітні та оксидні каталізатори в процесі селективного відновлення оксидів азоту вуглеводнями і, незважаючи на значну кількість запатентованих каталізаторів, дотепер відсутні каталітичні системи, придатні для практичного застосування. Тому питання розробки каталізаторів реакцій селективного відновлення NOx вуглеводнями для створення ефективних методів знешкодження викидних газів як стаціонарних, так і мобільних джерел є актуальним.

В роботі одержано нові цеолітні та оксидні каталізатори на основі ZrO2 для процесу селективного відновлення NO легкими вуглеводнями С14. В результаті систематичних досліджень каталітичних і кислотних властивостей каталізаторів методами ТПДА та ІЧ-спектроскопії встановлено визначальну роль їх біфункціональності в досліджуваному процесі.

2. Виявлено умови хімічного модифікування природних морденітів, яке включає стадії декатіонування з частковим деалюмінуванням, рекатіонування і наступне декатіонування, при цьому збільшується концентрація сильних кислотних центрів, підвищується активність каталізаторів і стійкість до впливу діоксиду сірки в процесі селективного відновлення NO до азоту пропан-бутановою сумішшю.

3. Встановлено, що допування Н-форм цеолітів (пентасилів і морденітів) катіонами лужно-земельних металів і магнію значно підвищує їх активність і стійкість до дії діоксиду сірки, на основі чого розроблено і запатентовано сірчаностійкі каталізатори СКВ-процесу.

4. Синтезовано оксидні системи MexOy/ZrO2 (Ме=Со, Се, Сr, Fe) з використанням діоксиду цирконію, приготовленого різними методами (золь-гель, осадження, модифікований оксидом ітрію). Діоксид цирконію (тетрагональної модифікації, отриманий золь-гель методом), модифікований оксидами хрому та кобальту, виявляє значну активність в реакції селективного відновлення NO метаном і пропан-бутановою сумішшю, в тому числі в присутності діоксиду сірки (конверсія NO до азоту становить 55-72% при температурі 300 0С). Методами ТПДА та ІЧ-спектроскопії показано, що найбільш активні каталізатори характеризуються наявністю сильних кислотних центрів Бренстеда.

5. Синтезовано бінарні системи Al2O3-ZrO2, цеоліт (типу ZSM-5)-ZrO2, доповані оксидами перехідних металів (Со, Сr, Fe). Виявлено неадитивність каталітичних властивостей в СКВ NO метаном в залежності від хімічного складу бінарного носія ZrO2-НЦВН для кобальтвмісних каталізаторів та для бінарної системи ZrO2-Са-НЦВК (при відновленні пропан-бутановою сумішшю), що вказує на взаємодію компонентів носія, в результаті чого можуть утворюватися нові активні центри. Визначено оптимальний склад каталізатора: 10%СоО/(35%ZrO2 - 65%НЦВН) на якому досягається 81%-ва конверсія NO до азоту.

6. Промотування родієм оксидних систем MexOy/ZrO2 (Ме=Со, Се, Сr) збільшує їх активність в СКВ NO пропан-бутановою сумішшю. У відсутності кисню (NO+C3H8-C4H10) досягається практично повна конверсія NO зі значним утворенням закису азоту в температурному інтервалі 250-500 0С; вуглеводні при цьому перетворюються в продукти м’якого окислення (спирти, кислоти). Вперше виявлена кореляція кислотних властивостей поверхні (сила і тип кислотних центрів), промотованих родієм цирконійоксидних каталізаторів з їх активністю в СКВ-процесі, активний каталізатор є біфункціональним і має сильні кислотні центри Бренстеда.

7. Вперше встановлено за допомогою методів ТПДА та ІЧ-спектроскопії, що в залежності від природи поверхні оксидних систем MexOy/ZrO2, допованих родієм, адсорбція і соадсорбція реагентів (NO і C3H6) має суттєві відмінності. Причиною слабких адсорбційних взаємодій реакційної суміші на поверхні Rh-CeO2/ZrO2 є відсутність функціональних груп кислотного характеру, що призводить до значно меншої активності цього каталізатора в реакції селективного відновлення NO пропеном, тим самим підтверджена роль біфункціональності оксидних каталізаторів на основі ZrO2 в процесі селективного відновлення оксидів азоту вуглеводнями.

Cписок опублікованих праць за темою дисертації

  1. Стружко В. Л., Орлик С. Н., Марценюк-Кухарук М. Г., Стасевич В. П., Остапюк В. А., Миронюк Т. В. Влияние условий модифицирования природных морденитов на их каталитические свойства в процессе СКВ NOx. // Теорет. и эксперим. химия. 1999.-Т.35, №2.-С.125-129.

    Orlik S.N., Struzhko V.L., Martsenyuk-Kukharuk M.G., Mironyuk T.V. Sulfur-resistant zeolite catalysts for selective reduction of nitrogen oxides by hydrocarbons (NOx-CnHm/O2). // Proceedings of 9th Int. Symp. on Heterogeneous Catalysis, Bulgaria, 23-27. Sept. 2000.- P.707-713.

    Миронюк Т.В., Стружко В.Л., Орлик С.Н. Каталитичeские свойства оксидных систем на основе ZrO2 в реакции восстановления оксидов азота углеводородами. // Теорет. и эксперим. химия.- 2000.-Т. 36, №5.- С. 307-312.

    Миронюк Т.В., Стружко В.Л., Орлик С.Н. Влияние природы носителя в кобальтсодержащих оксидных системах на процесс селективного восстановления NO метаном. // Теорет. и эксперим. химия.- 2001.- Т.37, №4.- С.256-260.

    Орлик С.Н., Стружко В.Л., Миронюк Т.В., Тельбиз Г.М. Влияние кислотности поверхности на активность промотированных родием цирконийоксидных катализаторов в реакции восстановления NO углеводородами. // Теорет. и эксперим. химия. -2001.- Т.37, №5.- С.306-309.

    Миронюк Т.В., Стружко В.Л., Орлик С.М. Каталітичні властивості оксидних систем на основі ZrO2 в реакції відновлення оксидів азоту вуглеводнями. // Вісник Донецького Університету. Сер. А: Природн. науки, вип. 2- 2001.-№2.- С. 218-223.

    Стружко В.Л., Миронюк Т.В., Орлик С.Н., Тельбиз Г.М. Роль адсорбции реагентов в процессе восстановления NO пропеном на сложных оксидных системах на основе ZrO2. // Теорет. и эксперим. химия.- 2001-. Т.37, №6. -С.367-371.

    Орлик С.М., Стружко В.Л., Миронюк Т.В. Вплив родію на каталітичні властивості оксидних систем MexOy/ZrO2 в реакціях відновлення NO вуглеводнями. // Укр. хім. журн. –2002.-Т.68, №7-8.-С. 32-36.

    Стружко В.Л., Орлик С.М., Марценюк-Кухарук М.Г., Миронюк Т.В. Сіркостійкий каталізатор для відновлення оксидів азоту вуглеводнями в окислювальній атмосфері. // Патент України № 39816А від 15.06.2001, Бюл.№5.

    Орлик С.Н., Стружко В.Л., Марценюк-Кухарук М.Г, Остапюк В.А., Миронюк Т.В. Сероустойчивые цеолитные катализаторы для селективного восстановления оксидов азота углеводородами. // Закономерности глубокого окисления веществ на твердых катализаторах.- Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск, 2000 г.-C. 229.

    Mironyuk T.V., Struzhko V.L., Tel'biz G.M., Orlik S.N. Catalytic properties of ZrO2 systems in the reduction of nitrogen oxides by hydrocarbons. // 17th North American Catalysis Society Meeting (NACS), June 3-8, 2001,- Toronto, Canada.- P.125.

    Mironyuk T.V., Struzhko V.L., Orlik S.N. Catalytic properties of ZrO2 based oxide systems in reaction of NO reduction with hydrocarbons.// Book of Abstracts, 5th European Congress on Catalysis, Limerick, Ireland, 2-7 Sept.2001, 7-P-47.


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины