Структура - пора - катализатор
Cтраница 1
Структура пор катализатора, а следовательно, и величина его удельной поверхности формируется на разных этапах приготовления катализатора и различным путем, в зависимости от типа катализатора. Для распространенных гелевых катализаторов и носителей регулирование структуры пор осуществляется либо на стадиях осаждения, промывки и прокалки, либо путем специальной гидротермальной обработки. Установлено [36, 37], что увеличению пористости сили-кагеля способствует рН 7 при осаждении и щелочная реакция промывных вод. Этими же работами установлено, что повышение температуры прокаливания свыше 600 С приводит к уменьшению удельной поверхности силикагеля и сокращению диаметра пор. Варьирование условий осаждения в отношении рН растворов, их концентрации, скорости осаждения и времейи вызревания осадков, а также температуры осаждения дает возможность путем изменения величины кристаллитов изменять пористость катализаторов / получаемых из кристаллических осадков. Исследованиями Кагановой с соавторами [41] показано для силикагелей и алюмоси-ликагелей, что наблюдаемые зависимости пористости готового катализатора от рН среды, температуры сушки, а также содержания окиси алюминия сводятся к взаимосвязи пористой структуры геля со степенью его синерезиса. [1]
Структура поры катализатора радиусом от 20 до 150 А определена адсорбционным методом, радиусом от 150 до 10 Д - методом вдавливания ртути. [2]
Значительно большую информацию о структуре пор катализаторов дает другой параметр - распределение пор по размерам. Кривые распределения строят дифференцированием зависимости суммарного объема пор от их радиусов. В настоящее время, согласно классификации [345], поры подразделяют по их эффективной ширине: до 2 0 нм - микрапоры, от 2 0 до 50 0 нм - мезопоры и свыше 50 0 нм - макропоры. Характер заполнения пор различен. Заполнение микропор имеет характер монослойно-многослойной адсорбции на открытой поверхности. В мезопорах капиллярной конденсации предшествует образование адсорбированного слоя на стенках пор. [3]
Ниже обсуждается ряд других методов, иногда применяемых для измерения удельной поверхности и структуры пор катализаторов. [4]
Показано [103], что исходные повщщоотные свойства носителя имеют при этом большее значение, - чем структура пор катализатора. [5]
 |
Зависимость между активностью катализатора и концентрацией промотора. [6] |
Увеличение активности катализатора при его активировании может быть достигнуто: а) увеличением внутренней поверхности и улучшением структуры пор катализатора и б) изменением свойств его поверхности, усилением ее каталитической активности. В соответствии с этим активаторы делятся на структурные и химические. [7]
Если две конкурирующие реакции имеют один и тот же кинетический порядок ( например, первый), то структура пор катализатора не будет влиять на избирательность типа II, так как обе реакции будут протекать с одним и тем же отношением скоростей независимо от парциального давления вещества А. Поэтому выход продукта В будет определяться выражением k l ( k - - k) и не зависит от размера пор катализатора. Выход здесь определяем числом молей В, образующихся из одного прореагировавшего моля А. Однако если две реакции имеют различный кинетический порядок, то избирательность может зависеть от размера пор, так как уменьшение парциального давления А внутри зерна будет различно влиять на скорости двух конкурирующих реакций. Как видно из рис. 6, для быстрых реакций концентрация реагирующего вещества А будет заметно уменьшаться внутри пористой структуры катализатора, обладающего малыми порами. Если реакция А - В - первого порядка относительно А, а реакция А - С - второго порядка, то понижение концентрации Л, в глубине зерна катализатора, будет заметно уменьшать скорость реакции второго порядка, так что катализатор будет способствовать протеканию реакции А - В за счет реакции А - С. Катализатор с небольшими порами в этом случае должен дать лучший выход В, чем катализатор с большими порами. При избирательности типа II применение катализатора с небольшими порами отчасти равносильно понижению общего давления в реакторе с непористым катализатором, так как в том и другом случаях понижается парциальное давление вещества А. [8]
При указанной обработке наблюдается небольшое увеличение радиуса пор. Таким образом, присутствие водяного пара при спекании не меняет в значительной степени структуру пор изученных магниевосиликатных катализаторов. Следует отметить, что изотермы для катализатора DA-5 практически не обнаруживают гистерезиса и что по своим характеристикам они более, чем изотермы, полученные для катализатора налько, сходны с изотермами для еиликагелей Девисона. [9]
 |
Механизм превращений сложной структурной единицы ( ССЕ нефтяных остатков в поре катализатора. [10] |
Из сказанного следует, что наблюдаемый эффект снижения активности катализатора для основных реакций в наибольшей степени проявляется в начальной стадии процесса. Именно в этот период при адсорбции сложных структурных единиц сырья на внешней поверхности гранул катализатора формируется фронт диффузии составляющих их компонентов внутрь гранулы по поровым каналам и происходят первичные изменения структуры сырья под воздействием активных центров катализатора. Одновременно изменяется структура пор катализатора в результате протекания основных химических реакций, сопровождающихся выпадением на активной поверхности твердых продуктов реакции. [11]
 |
Ртутный затвор. [12] |
Убыль жидкости ( адсорбата) в капилляре измеряется при помощи катетометра. Обеспечивая примерно такую же точность измерений, как весовая адсорбционная установка, жидкостная установка особенно удобна для изучения структуры пор катализаторов. Это обусловлено тем, что важные для изучения пор физические константы адсорбата - его мольный объем и поверхностное натяжение - имеют более выгодные значения для паров таких соединений, как бензол, метиловый спирт, четыреххлористый углерод, чем для азота и аргона. Кроме того, петля капиллярно-конденсационного гистерезиса при адсорбции органических паров смещена в сторону меньших давлений, более широка и более четко очерчена. Это дает возможность более точно вычислить по ней распределения объема пор по радиусам, чем это можно сделать по азоту и аргону. Поэтому целесообразна специализация объемной установки с газовой бюреткой на измерение удельной поверхности, а установки с жидкостной микробюреткой - на изучение характеристики пор катализаторов. Интересна комбинация обеих установок [45], позволяющая всесторонне изучить образец катализатора без его перемещения. [13]
Страницы: 1