Изомеризацию бутана проводили в проточном реакторе из нержавеющей стали. Катализатор (0.1 г), смешанный со стекловатой, помещался в реактор и удерживался на месте пробкой из стекловаты. Тренировку катализатора осуществляли внутри реактора в потоке осушенного кислорода (30 мл/мин) в течение 3 часов. Затем реактор охлаждали до 300°C и кислород заменяли на гелий. После охлаждения до 170°C в газовый поток через мембрану вкалывали 0,15 мл бутана (Alltech, 99,8%) с периодичностью раз в 10 минут. Продукты реакции непосредственно направлялись для анализа на газовый хроматограф Gow-Mac 580 с детектором по теплопроводности и колонкой Chemipack C18 (Alltech). Исходный реагент содержал 0,2% изобутана в качестве единственной детектируемой примеси. Каталитическую активность определяли по среднему выходу продуктов в первых пяти впрыскиваниях.
Изомеризацию пентана изучали в запаянных стеклянных реакторах, содержащих 200 мг катализатора и 5 мл пентана при 30°C в атмосфере аргона или кислорода. Пентан ("х.ч.") предварительно очищали от олефинов и ароматических примесей согласно [259], а затем дополнительно очищали перемораживанием в вакуумной установке. Реакционная смесь интенсивно перемешивалась при помощи магнитной мешалки. Перед реакцией катализатор откачивали при 300°C в течение 2 часов. По истечении требуемого времени реакции реакционную смесь быстро охлаждали до 77 K и хранили до анализа при температуре жидкого азота. Анализ продуктов проводили методом газожидкостной хроматографии на колонке 5% Apieson L on Chromosorb PAW – DMCS*. Параметры осветительного устройства, использованного для облучения образцов, описаны в разделе 2.3.4.
Испытания каталитической активности образцов серии SZC в реакции изомеризации бутана проводили при температуре 200°С в проточном интегральном реакторе в кинетической области. Объем реактора составлял 1 см3, фракция 0,25-0,5 мм. Испытания проводили при объемной скорости подачи бутана 600 ч-1. Катализатор равномерно перемешивался с кварцевым стеклом (фракция 1-2 мм) в соотношении 1:3. Перед испытанием каталитической активности образцы подвергали стандартной тренировке, состоявшей в прокалке in situ в токе воздуха при температуре 500°C в течение 1 ч с последующим охлаждением в токе воздуха до температуры реакции и продувкой аргоном в течение 15 мин, после чего на образцы подавали н-бутан. Анализ реакционных газом проводили методом газовой хроматографии с использованием детектора по теплопроводности. Основными продуктами реакции являлись метан, пропан, пропилен (следы), изобутан и пентан. Опыты проводили в течение часа с последовательным анализом продуктов реакции через 5, 17, 30, 45 и 60 мин после начала опыта*.
Исследование текстуры полученных образцов проводилось на анализаторе адсорбции газов NOVA 1200 (Quantachrome Corp.). Перед анализом образцы откачивали при 180°C в течение 1 часа. Адсорбцию азота (High purity) проводили при 77 K. Анализ полученных экспериментальных данных проводили с использованием компьютерной программы Nova (Quantachrome Corp.). Из 40-точечных изотерм адсорбции-десорбции азота рассчитывали удельную поверхность (метод БЭТ по семи точкам), общий объем пор и распределение пор по размерам (метод BJH).
Порошковые спектры рентгеновской дифракции
снимали на спектрометре Scintag-XDS-2000 с использованием облучения Cu Ka. Сканирование проводили в диапазоне углов 2q 20-80° со скоростью сканирования 1° в
минуту. Средние размеры кристаллитов рассчитывали из уширения линий по
уравнению Шеррера. Объемные доли тетрагональной и моноклинной фаз оксида
циркония рассчитывались из интенсивностей соответствующих пиков [153, 260].
Сначала определялись интегральные интенсивности пика (111) тетрагональной фазы
и пиков (
11) и (111) моноклинной фазы оксида
циркония. Затем отношение интенсивностей определялось по формуле (2.1):
(2.1)
Наконец, объемная доля моноклинной фазы определялась по формуле (2.2):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.