LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Адсорбційно-каталітичні та фізико-хімічні властивості нанесених Pd та Pd - Ag каталізаторів окиснення CO

14


КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА











ЯЦИМИРСЬКИЙ Андрій Віталійович






УДК 541.1 + 541.128






АДСОРБЦІЙНО-КАТАЛІТИЧНІ ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАНЕСЕНИХ Pd ТА Pd-Ag КАТАЛІЗАТОРІВ ОКИСНЕННЯ СО

02.00.04 – фізична хімія











АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук












Київ - 2002


Дисертацією є рукопис.


Робота виконана на кафедрі фізичної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка


Науковий керівник: кандидат хімічних наук, доцент

Іщенко Олена Вікторівна,

Київський національний

університет імені Тараса Шевченка,

доцент кафедри фізичної хімії.



Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор

Пятницький Юрій Ігорович ,

Інститут фізичної хімії НАН України,

головний науковий співробітник;


кандидат хімічних наук

Островська Лідія Юріївна,

Інститут надтвердих матеріалів НАН України,

старший науковий співробітник.



Провідна установа: Інститут хімії поверхні НАН України, м.Київ.




Захист відбудеться " 27" січня 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул.Володимирська, 64, хімічний факультет, Велика хімічна аудиторія.





З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ім. М.О. Максимовича Київського національного університету імені Тараса Шевченка (м. Київ, вул. Володимирська, 58, к.10).






Автореферат розіслано "25" грудня 2002 року.





Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат хімічних наук, доцент Л.П. Олексенко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. З'ясування природи активного центру є одним з ключових питань каталізу. Pd та Pd-Ag каталізатори мають високу активність в екологічно важливій реакції окиснення СО, що викликає зацікавленість їх детальним вивченням. Напрямок пошуку ефективних каталізаторів для цієї реакції, зокрема нанесених на носії різної хімічної природи, є перспективним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до таких держбюджетних тем: № 97078 "Каталітичні та адсорбційні властивості систем з різною природою активних центрів у реакціях за участю малих молекул" (1997–2000 рр.), № держреєстрації 0197U003115, і № 01БФ037-07 "Модифікування каталізаторiв, сорбентiв i сенсорів та вивчення їх фізико-хімічних властивостей" (2001–2005 рр.), № держреєстрації 0101U002159.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи – з'ясувати адсорбційно-каталітичні властивості Pd та Pd-Ag каталізаторів на носіях різної природи в реакції окиснення CO. Для досягнення цієї мети вирішувалися такі основні завдання: 1) пошук каталітично активних систем; 2) вивчення залежності активності від масового складу каталізатора; 3) вивчення адсорбційної здатності та електронного стану поверхні каталізаторів і носіїв; 4) визначення механізму реакції окиснення СО на синтезованих каталізаторах та обґрунтування відповідних кінетичних рівнянь; 5) визначення впливу природи носія на каталітичну та адсорбційну активність досліджуваних систем.

Об'єкт дослідження – окиснення СО на паладій, паладій-срібних нанесених каталізаторах.

Предмет дослідження – реакція окиснення СО та адсорбція реагентів на паладій і паладій-срібних нанесених каталізаторах, електронний стан поверхні каталізаторів та носіїв.

Методи дослідження– спектральні (ІЧ, РФЕ, мас-спектрометрія), каталітичні та кінетичні з хроматографічним аналізом газової суміші.

Наукова новизна одержаних результатів. У реакції окиснення СО досліджено каталітичну активність носіїв: алмазів, ZrO2, хімічно активованого ZrO2, YSZ – кераміки на основі ZrO2 – і показано, що найбільшу активність має YSZ, а найменшу – алмази. Проведені термодесорбційні та РФЕС дослідження поверхні носіїв. Показано, що каталітична активність нанесених зразків зменшується в ряді: Al2O3, алмаз, кісточкове активоване вугілля (КАВ), графіт, ZrO2. Таке зменшення пов'язане зі зміною електронної густини на паладії (за даними РФЕС) і є причиною збільшення міцності зв'язку хемосорбованого СО. У дослідженні вивчено кінетику окиснення СО на Pd та Pd-Ag, нанесених на КАВ та ZrO2, а також запропоновано механізм окиснення СО на цих каталізаторах, на основі якого отримано кінетичне рівняння, що узгоджується з експериментальним.

Практичне значення одержаних результатів. У роботі показано, що електронний стан паладію суттєво змінює його каталітичну активність і залежить від дисперсності Pd та впливу носія. Висока активність Pd-Ag каталізаторів зумовлена утворенням ансамблів, що адсорбують СО в слабкозв'язаній формі. Таким чином, результати дослідження можуть бути використані для розробки ефективних каталізаторів реакції окиснення СО.

Особистий внесок здобувача. Виготовлення зразків, дослідження каталітичних властивостей систем, аналіз та інтерпретація результатів виконано особисто здобувачем. Визначення завдань та обговорення результатів дослідження зроблено спільно з науковим керівником, к.х.н., доцентом О.В. Іщенко. РФЕС дослідження проведено з к.ф-м.н. А.І. Сенкевичем в ІМФ НАНУ. Дисертант щиро вдячний провідному інженеру ІХП НАНУ Б.Г. Місчанчуку за допомогу в проведенні термодесорбційних досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідалися та обговорювалися на І Всеукраїнській конференції "Сучасні проблеми неорганічної хімії" (Київ, Україна, 1999), Europacat–IV (Rimini, Italy, 1999), семінарі присвяченому пам'яті Ю.І. Єрмакова "Новые подходы к целенаправленному синтезу и изучению каталитических систем"