Исследование фазового состава Cu-содержащего катализатора в процессах очистки метанол-содержащей водной фракции и конверсии СО

В работе представлены результаты исследования образцов с определенным соотношением CuO/ZnO, полученных аммиачно-карбонатным способом и механическим смешением гидроксо-карбонатов меди, цинка и оксида алюминия. Приведены данные по каталитической активности в реакциях конверсии СО и очистки метанолсодержащей водной фракции от СН₃ОН. Предполагается, что предшественниками активного состояния являются (помимо высокодисперсной объемной фазы CuO ) изолированные катионы Cu²⁺ в структуре ZnO .

гидроксокарбонаты меди и цинка, рентгенофазовый анализ, Cu-содержащий катализатор, водно-метанольная смесь, разложение метанола

1. Комова З.В., Зайцев А.В., Крейндель А.И., Калиниченко Ф.В. Образование метанола в конверсии монооксида углерода водяным паром на медьсодержащих катализаторах // Катализ в промышленности 2009. № 4. С. 24–30.

2. Кузнецов В. В., Шикина Н.В., Исмагилов З. Р., Бренчугина М. В., Буйновский А.С. Способ каталитического окисления метанола: пат. 2332251 Рос. Федерация. № 2006121744/15, заявл. 19.06.2006; опубл. 27.08.2008.

3. Мурзаков Б.Г., Акопова Г.С., Маркина П.А. Выделение метилотрофных бактерий из микро-биоценоза метанолсодержащих вод // Газовая промышленность. 2006. № 3. С. 23–27.

4. Антонюк С.Н., Лапидус А.Л., Казанский В.Б., Якерсон В.И., Ханумян А.А., Голосман Е.З., Нечуговский А.И., Песин О.Ю. Разложение метанола и водно-метанольной смеси эквимолярного состава на медьцинкцементном катализаторе, промотированном никелем // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 831–833.

5. Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Мазус Е.И. Оптимизация химического состава катализатора НТК-АК// Вопросы кинетики и катализа, Межвузовский сборник, Ивановский химико-технологический институт, Иваново, (1984), с.34-37.

6. Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Волынкина А.Я. Формирование медно-цинкового соединения из аммиачно-карбонатных растворов при термической обработке / Вопросы кинетики и катализа: межвуз. сборник. Иваново: Ивановский хим.-технолог. ин-т, 1986. С. 33–36.

7. Смирнов Н.Н., Ильин А.П. Влияние интенсивных воздействий на окисление меди в аммиачно-карбонатных растворах / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 86–89.

8. Андросов П.Д., Голосман Е.З., Нечуговский, Мамаева И.А. Научные основы приготовления и технологии катализаторов. Новосибирск: Ин-т катализа СО РАН, 2000. С. 94–95.

9. ТУ 113-03-00209510-105-2005. Катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода НИАП 06-06.

10. Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977.480 с.

11. Миркин Л.И. Справочник по ренгеноструктурному анализу поликристаллов / Под ред. Я.С. Уманского. М: Физматиздат, 1961. 864 с.

12. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых ренгенограмм / Пер. с англ. под ред. Н.В. Белова. М: Мир,1972. 384 с.

13. Yurieva T.M., Plyasova L.M., Zaikovskii V.I., Minyukova T.P., Bliek A., van den Heuvel J.C., Davydova L.P., Molina I.Yu., Demeshkina M.P., Khassin A.A., Batyrev E. In sity XRD and HRTEM studies on the evolution of the Cu/ZnO methanol synthesas catalyst during its reduction and re-oxidation // Phys. Chem. 2004. V. 6. Р. 4522–4526.

14. Khassin A.A., Pelipenko V.V., Minyukova T.P., Zaikovskii V.I., Kochubey D.I., Yurieva T.M. Planar defect of the nano-structured zinc oxide as the site for stabilization of the copper active species in Cu/ZnO catalysts // Catalysis Today. 2006. V. 112. Р. 143–147.

15. Смирнов Н.Н., Широков Ю.Г., Ильин А.П., Кочетков С.П. Механохимический синтез медьсодержащих / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 43–54.

16. Трунов В.А., Соколов А.Е., Лебедев В.Т., Смирнов О.П. Обнаружение водород-медной кластеризации в соединениях типа Zn1-хCuхO методами нейтронного рассеивания // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. № 7. С. 1222–1228.

17. Мамаева И.А., Боевская Е.А., Голосман Е.З., Артамонов В.И., Якерсон В.И. Исследование каталитической системы CuO-ZnO // Кинетика и катализ. 1987. Вып.6. С. 1418–1422.

18. Herman R.G., Klier K., Simmons G.W., Finn B.P., Bulko J.B., Kobylinski T.P. Catalytiс synthesis of methanol from CO/H2. 1. Phase composition electronic properties and activities of the Cu/ZnO/Al2O3 catalysts // J. Catalysis. 1979. V. 56. Р. 407–429.