Синтез мезопористых биметаллических Pt—Sn каталитических покрытий из полиядерных предшественников для процессов тонкого органического синтеза
Л.Б. Охлопкова1, Е.В. Матус1, И.З. Исмагилов1, М.А. Керженцев1, И.П. Просвирин1, З.Р. Исмагилов2
1Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, 630090 Новосибирск, пр. Акад. Лаврентьева, 5
mila65@catalysis.ru
2Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН, 650000, Кемерово, Советский просп., 18
Ключевые слова: капиллярные микрореакторы, наноструктурированные катализаторы, мезопористый оксид титана, золь-гель синтез, биметаллические кластеры металлов, гидрирование цитраля
Страницы: 1003-1012
Подраздел: ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ ФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
Аннотация
Разработан новый метод получения наноразмерных каталитических покрытий Pt—Sn/TiO2 на внутренней поверхности капиллярного микрореактора при адсорбции полиядерных карбонильных комплексов Pt—Sn на мезопористом TiO2. Золь оксида титана, приготовленный в присутствии темплата — поверхностно-активного вещества Pluronic F127, наносили динамическим способом. Pt—Sn биметаллические катализаторы со средним размером частиц 1,5—2 нм синтезировали адсорбцией биметаллического комплекса [Pt3(CO)3(SnCl3)2(SnCl2×H2O)]n2n¯ с последующей термической обработкой. Физико-химические свойства образцов (толщина, структура и морфология, химический состав материала, электронное состояние, удельная поверхность, объем пор и распределение пор по размерам) были охарактеризованы комплексом методов (ПЭМ ВР, СЭМ, РФА, РФС, РФЭС, низкотемпературная адсорбция азота). Определены условия для формирования равномерного, неотслаивающегося покрытия Pt—Sn/TiO2 на внутренней поверхности кварцевого капилляра. Установлено, что при увеличении кратности нанесения золя и диаметра капилляра толщина покрытия увеличивается. Покрытие капилляра диаметром 0,55 мм после 14 кратного нанесения характеризуется толщиной 2 мкм, средним размером пор 5,4 нм. Исследовано влияние природы растворителя на адсорбцию Pt—Sn карбонильных комплексов носителем TiO2. Количество адсорбированного комплекса возрастает в ряду этанол < ацетон ~ тетрагидрофуран. Регулирование физико-химических свойств активного компонента (поверхностной концентрации, дисперсности и состава) возможно при варьировании метода нанесения, концентрации предшественника в исходном растворе, условий температурной обработки. Активность катализаторов в гидрировании цитраля составляла 0,06—0,54 мин–1. Селективность по ненасыщенным спиртам достигала 90 % при конверсии 95 %.
|
