Эдельштейн Ольге Александровне автореферат

Вид материалаРеферат

Содержание


Основные результаты работы отражены в следующих публикациях
Подобный материал:
1   2   3

ВЫВОДЫ
  1. Термодинамическое исследование процессов синтеза Фишера-Тропша, показало:

а. для системы с соотношением СО:Н2 = 1:2 почти четверть доступного углерода расходуется на образование CO2, а почти четверть имеющегося в системе Н2 идет на образование воды. Достижение максимального выхода Н2О позволяет получить газы, практически свободные от СО2 при этом конверсия СО не превышает 33%;

b. при соотношении СО:Н2 = 1:1 равновесный выход конденсированного углерода составляет от 59 до 79 % в интервале температур 350-600 К. Увеличение доли водорода до СО:Н2 = 1:3 приводит к полному исключению конденсированного углерода из продуктов реакции. Образование конденсированного углерода в системе СФТ при отношении СО:Н2=1:2 возможно и, по-видимому, определяется кинетическими факторами.
  1. Изучение текстуры и размера кристаллитов -Al2O3 и Со3О4 в зависимости от содержания кобальта, температуры прокалки и способа приготовления (СМ и ПР) выявило:
  1. при формировании катализатора эпитаксиального роста кристаллитов Со3О4 на кристаллитах -Al2O3 не происходит;
  2. одним из определяющих факторов формирования кобальтсодержащих катализаторов является электростатическое взаимодействие [Co(H2O)6]2+ комплекса с поверхностью носителя;
  3. повышение температуры термообработки увеличивает внедрение кобальта в приповерхностные тетраэдрические пустоты носителя;
  4. СоTd (шпинель) не является центром кристаллизации Со3О4.
  1. Обнаружен и предложен состав предшественника активной в СФТ формы оксида кобальта на γ Al2O3, представляющий собой поверхностный кластер [AlOh3+ – OH..(CoO)n. СоTd2+ - OH].
  2. Установлена роль кислотно-основной пары γ– и (η+)- Al2O3 в формировании поверхностных кластеров [AlOh3+ – OH..(CoO)n.. СоTd2+ - OH].
  3. Выявлено, что промотирование ионами калия, фтора и металлами первого переходного ряда приводит к изменению спектра кислотных центров на поверхности γ /(η+)- Al2O3, что влияет на формирование кластеров [AlOh3+ – OH.(CoO)n.. СоTd2+ - OH].
  4. Предложена модель формирования кобальтсодержащих катализаторов на γ– и (η+)- Al2O3. В рамках этой модели на поверхности γ– и (η+)- Al2O3 имеются: СоTd (шпинель), СоО, Со3О4 и поверхностный кластер [AlOh3+ – OH..(CoO)n. СоTd2+ - OH].
  5. Показано наличие двух типов каталитических центров ведущих процесс СФТ на кобальтсодержащих катализаторах по разным механизмам:
    1. на активных центрах, формирующихся в условиях восстановления и катализа на кластерах [AlOh3+ – OH..(CoO)n.. СоTd2+ -OH], без образования СО2;
    2. на кристаллитах кобальта с образованием СО2.
  1. Установлено, что модифицирование металлами первого переходного ряда кобальтсодержащих катализаторов на основе  Al2O3 снижает среднюю длину цепи в жидких продуктах СФТ, и ведет к образования высокого количества СО2.
  2. Обнаружено, что при модифицировании ионами калия и фтора кобальтсодержащих катализаторов на основе -Al2O3 наибольшее влияние оказывают малые концентрации модификаторов 0,1-0,3 %. При увеличении их концентрации эффект модифицирования либо нивелируется, как в случае с катионом калия, либо приводит к резкому снижению активности, как в случае с анионом фтора. Основным результатом модифицирования 0,27 % F- кобальтсодержащих катализаторов на основе -Al2O3 является значительное увеличение величины конверсии СО до 43,8 % и отсутствие СО2 в продуктах СФТ при 175 0С.


Основные результаты работы отражены в следующих публикациях:

  1. Лифанов Е.В.,Ким Ен Хва, Торопова А.В., Мильман Ф.А., Колотыгин О.А, Шмидт Ф.К. Влияние металлов первого переходного ряда на физико-химические свойства Co/γ-Al2O3-катализаторов синтеза Фишера-Тропша // Журнал физической химии. – 2004. - Т. 78. - № 10. - С. 1789-1793.
  2. Ким Ен Хва, Лифанов Е.В., Белоногова Л.Н., Раковская Е.Е., Торопова А.В., Скорникова С.А., Колотыгин О.А., Шмидт Ф.К. Особенности текстуры и структуры кобальтовых катализаторов в синтезе Фишера-Тропша // Журнал физической химии. – 2005. – Т. 79. - № 3. - С. 450-454.
  3. Ким Ен Хва, Лифанов Е.В., Жданова К.П., Копылов С.Э., Торопова А.В., Колотыгин О.А., Шмидт Ф.К. Роль гидроксильных групп на поверхности катализатора CoOx/γ-Al2O3 в синтезе Фишера-Тропша // Журнал физической химии. – 2005. – Т. 79. - № 4. - С. 645-649.
  4. Торопова А.В., Лифанов Е.В., Ким Ен Хва, Шмидт Ф.К. Исследование Со-содержащих катализаторов синтеза Фишера-Тропша методом термопрограммированной десорбции // Материаловедение, технологии и экология на рубеже веков. Материалы всероссийской конференции молодых ученых. Томск. - 2000. - С. 257-260.
  5. Ким Ен Хва, Лифанов Е.В., Торопова А.В., Шмидт Ф.К. Катализатор для синтеза углеводородов из СО и Н2 (синтез Фишера-Тропша) // Патент РФ № 2269377 от 19.05.2003 г.
  6. Ким Ен Хва, Лифанов Е.В., Скорникова С.А., Хуторянский В.А., Торопова А.В., Шмидт Ф.К. Катализатор для синтеза углеводородов из СО и Н2 (синтез Фишера-Тропша) // Патент РФ № 2261758 от 5.03.2003 г.