Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Химия в интересах устойчивого развития

2013 год, номер 1

1.
Новые подходы к спектрофотометрическому анализу неразделенных смесей органических веществ

В. И. ВЕРШИНИН
Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского, проспект Мира, 55а, Омск 644077 (Россия)
vyvershinin@yandex.ru
Ключевые слова: анализ органических веществ, анализ неразделенных смесей, молекулярная абсорбционная спектрометрия, межэталонные наложения, неаддитивность, интегральные показатели
Страницы: 9-20

Аннотация >>
Обсуждаются задачи и методические проблемы молекулярной абсорбционной спектрометрии как метода анализа неразделенных смесей органических соединений (нефтепродуктов, лекарственных препаратов и др.), который в ряде случаях успешно конкурирует с хроматографией. Использование хемометрических алгоритмов, в частности метода проекции на латентные структуры, позволяет успешно решить три основные проблемы: устранить влияние межэталонных спектральных наложений, учесть неаддитивность поглощения, нивелировать чувствительность определения однотипных аналитов. Приведен краткий обзор соответствующих исследований, выполненных в последние годы в Омском госуниверситете. Ключевые слова: анализ органических веществ, анализ неразделенных смесей, молекулярная абсорбционная спектрометрия, межэталонные наложения, неаддитивность, интегральные показатели


2.
Рентгеновская спектроскопия поглощения – инструмент для исследования и создания новых материалов

Д. И. КОЧУБЕЙ, В. В. КАНАЖЕВСКИЙ
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
kochubey@catalysis.ru
Ключевые слова: EXAFS, XANES, рентгеновская спектроскопия поглощения, наночастицы платины, наночастицы золота, сульфат молибдена, оксихлорид циркония в серной кислоте, валентное состояние кобальта в соединениях, рутений-рубидиевые катализаторы
Страницы: 21-36

Аннотация >>
Несмотря на обилие доступных экспериментальных методик, спектроскопия рентгеновского поглощения зачастую остается единственным приемлемым средством для решения ряда задач: исследование рентгеноаморфных субстанций, определение фазового состава на нижнем пределе концентраций примесных образцов, установление валентного состояния элемента при его низком содержании в пробе (доли массовых процентов). В настоящем обзоре представлена теория и приведены примеры удачного применения методами EXAFS и XANES для решения сложных задач.


3.
Формирование платиновых центров на основных носителях типа слоистых двойных гидроксидов

О. Б. БЕЛЬСКАЯ1,2, Л. Н. СТЕПАНОВА1, Н. Н. ЛЕОНТЬЕВА1, М. О. КАЗАКОВ1, Т. И. ГУЛЯЕВА1, С. В. ЧЕРЕПАНОВА3, А. В. ЛАВРЕНОВ1, В. А. ЛИХОЛОБОВ1,2
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
obelska@ihcp.oscsbras.ru
2Омский государственный технический университет, проспект Мира, 11, Омск 644050 (Россия)
3Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
Ключевые слова: алюмомагниевые слоистые гидроксиды, платина, дегидрирование пропана
Страницы: 37-46

Аннотация >>
Изложены результаты исследования взаимодействия анионных хлоридных комплексов Pt(IV) с алюмомагниевыми слоистыми гидроксидами в процессе синтеза катализаторов Pt/MgAlOx. В качестве предшественников оксидных носителей использованы слоистые гидроксиды c различной природой межслоевых анионов (CO32- и ОН) и соотношением Mg/Al (2–4). Природа межслоевого аниона является важным параметром, влияющим на количество закрепленной платины, состав поверхностных форм и место их локализации в структуре слоистого материала. При использовании гидроксидного носителя с карбонатным противоионом закрепление платины происходит с участием ОН-групп гидроксидных слоев с адсорбцией на поверхности гидролизованных форм комплексов. Их восстановление приводит к образованию изометрических частиц платины с размерами 2–4 нм. При закреплении платиновых комплексов на алюмомагниевом гидроксиде с межслоевыми анионами ОН предшественник активного компонента в основном локализуется в межслоевом пространстве с последующим формированием частиц плоской морфологии протяженностью 50 нм и толщиной, близкой к межслоевому расстоянию в слоистом носителе (0.75 нм). При варьировании соотношения Mg/Al увеличение доли трехзарядного катиона алюминия вызывает изменения в структурных характеристиках и адсорбционных свойствах алюмомагниевых гидроксидов и приводит к формированию оксидной фазы с более развитой поверхностью и большим объемом пор. Рост плотности положительного заряда и усиление электростатического взаимодействия способствуют адсорбции большего количества анионных комплексов платины (IV) и более прочному их взаимодействию с гидроксидными слоями. При изменении соотношения Mg/Al от 4 до 2 наблюдается увеличение дисперсности частиц нанесенной платины и рост активности катализаторов Pt/MgAlOx в реакции дегидрирования пропана.


4.
Исследование Pt/SO42-/ZrO2 систем, нанесенных на SiO2 и Al2O3, в реакции изомеризации н-гексана

Л. И. БИКМЕТОВА1, К. В. КАЗАНЦЕВ1, Е. В. ЗАТОЛОКИНА1, В. А. ДРОЗДОВ1, А. В. ШИЛОВА1, Е. А. ПАУКШТИС2, М. Д. СМОЛИКОВ1, А. С. БЕЛЫЙ1
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
lbikmetova@mail.ru
2Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
Ключевые слова: сульфатированный оксид циркония, нанесенные катализаторы, изомеризация н-гексана
Страницы: 47-53

Аннотация >>
Приготовлены и исследованы сульфатоциркониевые катализаторы, нанесенные на SiO2 и Al2O3. Изучен фазовый состав катализаторов, кислотные свойства по адсорбции СО и их текстурные характеристики. Определена каталитическая активность катализаторов в реакции изомеризации н-гексана. Показано, что наиболее активной системой является катализатор на основе носителя Al2O3. Выход суммы изомеров гексана на нем достигает 75 мас. % в интервале температур 200–220 °С. Установлено, что при использовании в качестве носителя оксида алюминия в катализаторах формируются сильные кислотные центры с полосами поглощения адсорбированного СО 2210 и 2224 см–1.


5.
Одностадийный синтез пропилена из этилена на катализаторе Pd–Re2O7/B2O3–Al2O3

Е. А. БУЛУЧЕВСКИЙ, М. С. МИХАЙЛОВА, А. В. ЛАВРЕНОВ
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
bulu@ihcp.oscsbras.ru
Ключевые слова: сорбция палладия, этилен, пропилен, олигомеризация, метатезис
Страницы: 55-59

Аннотация >>
Исследовано равновесие сорбции палладия из растворов H2PdCl4 и Pd(NH3)4Cl2 на носителе B2O3–Al2O3. Показано, что равновесие сорбции описывается уравнением Лэнгмюра. По результатам тестирования образцов Pd/B2O3–Al2O3 в процессе олигомеризации установлено, что оптимальное содержание палладия в катализаторе составляет 0.5 мас. %, а оптимальный предшественник палладия – его хлоридный комплекс. Изучены каталитические свойства системы Pd–Re2O7/B2O3–Al2O3 в процессе одностадийного синтеза пропилена из этилена. Показана возможность получения пропилена с выходом 77–83 % от теоретически возможного.


6.
Синтез, строение и свойства системы B2O3/Al2O3

Т. Р. КАРПОВА, Е. А. БУЛУЧЕВСКИЙ, А. В. ЛАВРЕНОВ, Н. Н. ЛЕОНТЬЕВА, М. В. ТРЕНИХИН, Т. И. ГУЛЯЕВА, В. П. ТАЛЗИ
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
ktr@ihcp.oscsbras.ru
Ключевые слова: боратсодержащий оксид алюминия, фазовый состав, текстура, координационное состояние алюминия
Страницы: 61-68

Аннотация >>
Изучено влияние химического состава на формирование кристаллической структуры и текстурные характеристики оксидной системы B2O3–Al2O3, полученной пропиткой псевдобемита растворами ортоборной кислоты. Показано, что модифицирование оксидом бора приводит к торможению кристаллизации оксида алюминия. По данным ПЭМ ВР, боратсодержащие оксиды алюминия состоят из аморфных и кристаллических первичных частиц. Методами 27Al MAS ЯМР и 11В MAS ЯМР установлено, что атомы алюминия в образцах находятся в октаэдрической, тетраэдрической и пентакоординациях, а атомы бора – в тригональной и тетраэдрической координациях; их относительное содержание зависит от химического состава. Зависимость удельной поверхности системы B2O3–Al2O3 от ее состава носит экстремальный характер, максимум достигается при содержании B2O3 5 мас. %.


7.
Исследование структуры Mg–Al и Ni–Al оксидных носителей катализаторов переработки углеводородов, полученных из слоистых двойных гидроксидов

Н. Н. ЛЕОНТЬЕВА1, С. В. ЧЕРЕПАНОВА2, О. Б. БЕЛЬСКАЯ1, В. А. ДРОЗДОВ1, В. П. ТАЛЗИ1
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
E-mail: Леонтьева n_n_leonteva@list.ru
2Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
E-mail: Черепанова svch@catalysis.ru
Ключевые слова: двойные слоистые гидроксиды, смешанные оксиды, моделирование структуры, дефектная шпинель
Страницы: 69-77

Аннотация >>
Исследована структура оксидов, полученных прокаливанием слоистых двойных гидроксидов Mg–Al и Ni–Al (Mg/Al = Ni/Al = 2 : 1) со структурой гидротальцита. Показано, что механизмы формирования оксидов различны: в оксиде Mg–Al сохраняется исходное соотношение катионов, а структура сформированного оксида представляет собой слоистую дефектную шпинель. При прокаливании гидроксида Ni–Al большая часть ионов Al3+ выходит на поверхность частиц оксида, образуя при гидратации гидроксид алюминия с сохранением фазы оксида никеля. Установлено, что в зависимости от количества атомов алюминия в объеме частиц формируются различные структуры оксидов, которые определяют способность оксида к восстановлению слоистой структуры в случае гидротальцита Mg–Al либо сохранение структуры оксида Ni–Al при гидратации.


8.
Исследование алюмопалладиевых катализаторов селективного гидрирования ацетилена в этилен, приготовленных методом поверхностного самораспространяющегося термосинтеза

О. О. МИРОНЕНКО1, Н. Б. ШИТОВА1, Н. С. СМИРНОВА1, Д. И. КОЧУБЕЙ2, Л. С. КИБИС2, Р. В. ГУЛЯЕВ2, А. И. БОРОНИН2, П. Г. ЦЫРУЛЬНИКОВ1
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
E-mail: olesyashsh@rambler.ru
2Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
Ключевые слова: поверхностный самораспространяющийся термосинтез, жидкофазное гидрирование ацетилена, EXAFS, РФЭС, Pd/Al2O3
Страницы: 79-89

Аннотация >>
Проведено исследование нанесенных алюмопалладиевых катализаторов, полученных методом поверхностного самораспространяющегося термосинтеза (ПСТ), для реакции селективного жидкофазного гидрирования ацетилена в этилен в присутствии СО. Согласно результатам каталитических испытаний, в случае проведения реакции при 60 °С ПСТ-катализаторы уступают по своим характеристикам образцу, приготовленному традиционным способом. При температуре 90 °С катализатор, приготовленный методом ПСТ при использовании в качестве топливной добавки лимонной кислоты, по своим каталитическим свойствам близок к образцу, приготовленному традиционным методом. Согласно результатам EXAFS и РФЭС, в исходных ПСТ-катализаторах палладий находится в окисленной и восстановленной формах, соотношение которых зависит от природы и содержания топливной добавки. Установлено, что оксид палладия в ПСТ-катализаторах быстро восстанавливается в реакционных условиях до Pd-нульвалентного, на что указывают результаты исследования ПСТ-катализаторов до и после реакции методом EXAFS.


9.
Влияние условий реакции на образование продуктов окислительного пиролиза метана на резистивном фехралевом катализаторе

С. С. СИГАЕВА, А. А. СЛЕПТЕРЕВ, В. Л. ТЕМЕРЕВ, П. Г. ЦЫРУЛЬНИКОВ
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская 54, Омск 644040 (Россия)
s_in_cube@mail.ru
Ключевые слова: каталитический пиролиз, метан, фехраль, резистивные катализаторы
Страницы: 91-98

Аннотация >>
Исследовано влияние условий реакции (концентрации метана, скорости потока, расположения катализатора, газодинамического режима) на пиролиз метана в температурном интервале 700–1200 °С на предварительно прокаленной фехралевой проволоке, нагреваемой электрическим током, при соотношении СН42 = 15 : 1. Показано, что независимо от условий процесс протекает в двух температурных областях, различающихся по селективности образования основных продуктов – С2-углеводородов. Условия реакции оказывают значительное влияние на конверсию метана и селективность по продуктам реакции. Максимальную селективность по С2-продуктам можно получить при поперечном к газовому потоку расположении спирали и при переходе от проточной установке к проточно-циркуляционной. Увеличение концентрации метана в исходной смеси неоднозначно влияет на селективность по С2-углеводородам в разных температурных областях: для температуры не выше 1000 °С оно приводит к увеличению селективности по этилену и ацетилену, а от 1000 °С и выше – к снижению селективности по этим компонентам.


10.
Исследование состояния активного компонента в катализаторах Pd/Ga2O3 и Pd/In2O3 жидкофазного гидрирования ацетилена в этилен

Н. С. СМИРНОВА1, Д. А. ШЛЯПИН1, О. В. ПРОТАСОВА1, М. В. ТРЕНИХИН1, Т. И. ГУЛЯЕВА1, Е. Ю. ГЕРАСИМОВ2, Л. С. КИБИС2, Н. Б. ШИТОВА1, Д. И. КОЧУБЕЙ2, П. Г. ЦЫРУЛЬНИКОВ1
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
everinflame@gmail.com
2Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, Проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
gerasimov@catalysis.ru
Ключевые слова: жидкофазное гидрирование ацетилена, EXAFS, РФЭС, ТПВ, хемосорбция СО, Pd/Ga2O3, Pd/In2O3
Страницы: 99-108

Аннотация >>
Исследованы нанесенные на оксиды алюминия, галлия, индия катализаторы жидкофазного гидрирования ацетилена. Согласно результатам каталитических испытаний и физических методов, в катализаторах Pd/Ga2O3 и Pd/In2O3 наблюдается декорирование активного компонента частично восстановленным носителем. Увеличение атомной каталитической активности для образцов, нанесенных на оксиды галлия и индия, может быть связано с изменением электронной плотности активного компонента или с образованием биметаллических фаз.


11.
Структурные преобразования технического углерода при воздействии наносекундного лазерного излучения

М. В. ТРЕНИХИН1, О. В. ПРОТАСОВА1, Г. М. СЕРОПЯН2, В. А. ДРОЗДОВ1,3
1Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
tremv@ihcp.ru
2Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского, проспект Мира, 55а, корп. 1, Омск 644077 (Россия)
3Омский научный центр Сибирского отделения РАН, проспект К. Маркса, 15, Омск 644024 (Россия)
Ключевые слова: глобулы технического углерода, протяженность и кривизна графеновых слоев, просвечивающая электронная микроскопия, лазерное облучение
Страницы: 109-114

Аннотация >>
Методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения исследованы особенности структуры и морфологии частиц (глобул) образцов технического углерода (ТУ), как исходных, так и обработанных импульсным лазерным излучением. Проведены измерения и рассчитаны средние расстояния между графеновыми слоями (d002), протяженность и кривизна графеновых слоев в глобулах ТУ. Представлены результаты исследования структурных преобразований в образцах ТУ, облученных наносекундными лазерными импульсами. Изменение среднего диаметра глобул в образцах ТУ определяет сущест-венное различие в морфологии облученных наночастиц и в параметре d002 кристаллической решетки.


12.
Оптимизация химического состава катализатора Pt/B2O3–Al2O3 для гидроизомеризации бензолсодержащих фракций

Е. Д. ФЕДОРОВА, М. О. КАЗАКОВ, А. В. ЛАВРЕНОВ, К. С. БУЯЛЬСКАЯ, Н. Н. ЛЕОНТЬЕВА, Т. И. ГУЛЯЕВА, А. В. ШИЛОВА
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия)
E-mail: Федорова jane@ihcp.ru
Ключевые слова: боратсодержащий оксид алюминия, гидроизомеризация, снижение содержания бензола
Страницы: 115-122

Аннотация >>
Впервые показана возможность использования доступного и простого в синтезе боратсодержащего оксида алюминия в качестве кислотного носителя для катализатора гидроизомеризации бензолсодержащих бензиновых фракций. Изучен фазовый состав, текстурные характеристики и кислотные свойства систем B2O3–Al2O3 с содержанием оксида бора 0.9–39.0 мас. %, полученных при смешивании псевдобемита с твердой ортоборной кислотой и последующем прокаливании при температуре 600 °C. На примере гидроизомеризации модельной смеси н -гептан – бензол показано, что наиболее эффективен образец Pt/B2O3–Al2O3, носитель которого содержит 27.5 мас. % оксида бора. Данный катализатор обеспечивает практически полное гидрирование бензола и максимальный выход метилциклопентана (12.1 мас. %) и изогептанов (43.5 мас. %) при температуре 350 °C. Более высокая селективность протекания реакций изомеризации в этом случае связана с меньшим количеством сильных кислотных центров на поверхности катализатора.