Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 9
1.1. Методы синтеза 9
1.1.1. Золь-гель метод синтеза с использованием неорганических соединений 9
1.1.2. Золь-гель метод синтеза с использованием органических соединений (цитратный метод)
1.1.3. Метод механической активации 11
1.1.4. Гидротермальный метод 12
1.1.5. Метод твердофазного спекания (керамический метод) 13
1.1.6. Метод Пекини 13
1.2. Смешанные каркасные фосфаты циркония 15
1.2.1. Структура фосфатов циркония 15
1.2.2. Смешанные фосфаты циркония и катионов 2-валентных металлов 17
1.2.3. Свойства и применение фосфатов циркония 20
1.3. Сложные оксиды на основе диоксида церия, допированного катионами гадолиния или празеодима 20
1.3.1. Оксиды флюоритоподобной структуры 2 0
1.3.2. Получение допированных оксидов 21
1.3.3. Свойства и применение сложных оксидов 22
1.4. Окислительное дегидрирование пропана в пропилен 22
1.5. Селективное восстановление оксидов азота углеводородами в избытке кислорода 25
1.6. Селективное окисление метана в синтез-газ 26
Заключение 29
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 31
2.1. Методы приготовления 31
2.1.1. Золь-гель метод получения смешанных каркасных фосфатов циркония и переходных металлов 31
2.1.2. Метод механической активации для синтеза смешанных фосфатов циркония и переходных металлов 31
2.1.3. Цитратный метод синтеза смешанных каркасных фосфатов циркония и переходных металлов 32
2.1.4. Метод Пекини для синтеза систем на основе диоксида церия, допированного катионами гадолиния или празеодима 33
2.1.5. Получение нанесенных катализаторов З 3
2.1.5.1. Нанесение смешанных фосфатов циркония и переходных металлов на блоки из корунда сотовой структуры 33
2.1.5.2. Нанесение платины на каркасные фосфаты циркония и переходных металлов 34
2.1.5.3. Нанесение платиносодержащих смешанных фосфатов циркония и кобальта/меди/церия, полученных цитратным методом, на блоки из кордиерита 34
2.1.5.4. Нанесение Pt на GdxCei.xOy и PrxCei.xOy оксиды 34
2.2. Физико-химические методы исследования катализаторов 34
2.2.1. ТГА 34
2.2.2. РФА 34
2.2.3. ИК спектроскопия колебаний решетки 35
2.2.4. Спектроскопия комбинационного рассеяния 35
2.2.5. Метод дифференцирующего растворения 35
2.2.6. ИКС адсорбированных молекул - тестов СО 35
2.2.7. ЭСДО 36
2.2.8. ВИМС 36
2.2.9. Малоугловое рассеяние 36
2.2.10. ЭПР адсорбированных анион-радикалов 02" 36
2.2.11.31Р MAS ядерный магнитный резонанс 37
2.2.12. Фотоэлектронная спектроскопия 37
2.2.13. Измерение магнитной восприимчивости и расчет магнитного момента 37
2.2.14. EXAFS 37
2.2.15. Удельная поверхность 38
2.2.16. Пористая структура 38
2.2.17. Адсорбционные свойства 38
2.2.18. Электронная микроскопия 39
2.2.19. Сканирующая микроскопия 39
2.2.20. Изотопный гетерообмен кислорода 39
2.2.21. Термопрограммированное восстановление водородом 39
2.2.22. Термопрограммированное восстановление метаном 40
2.3. Изучение каталитических свойств систем на основе каркасных фосфатов циркония и переходных металлов 40
2.3.1. Реакция окислительного дегидрирования пропана в пропилен 40
2.3.1.1. Испытания в автотермических условиях (блочные катализаторы) 40
2.3.1.2. Испытания в изотермических условиях (гранулы) 41
2.3.2. Реакция селективного восстановления оксидов азота деканом в избытке кислорода 42
2.4. Изучение каталитических свойств систем на основе диоксида церия, допированного катионами гадолиния или празеодима в реакциях парциального окисления, паровой и углекислотной конверсии метана 42
ГЛАВА 3. Разработка методов синтеза катализаторов на основе смешанных фосфатов циркония и 2-валентных металлов (Со, Мп, Си, Се)
3.1. Исследование закономерностей формирования массивных каркасных фосфатов циркония при синтезе золь-гель методом 44
3.1.1. Смешанные каркасные фосфаты циркония и кобальта 46
3.1.2. Смешанные каркасные фосфаты циркония и марганца 56
3.1.3. Смешанные каркасные фосфаты циркония и меди 59
3.1.4. Смешанные каркасные фосфаты циркония и церия 60
3.2. Исследование закономерностей формирования массивных каркасных фосфатов циркония при синтезе методом механической активации 61
3.2.1. Смешанные каркасные фосфаты циркония и кобальта 62
3.2.2. Смешанные каркасные фосфаты циркония и марганца 66
3.3. Исследование закономерностей формирования массивных каркасных фосфатов циркония при синтезе цитратным методом 68
3.3.1. Смешанные каркасные фосфаты циркония и кобальта 68
3.3.2. Смешанные каркасные фосфаты циркония и меди 75
3.3.3. Смешанные каркасные фосфаты циркония и церия 76
3.3.4. Адсорбционные свойства смешанных фосфатов циркония и кобальта/меди/церия, полученных цитратным методом
3.4. Особенности приготовления нанесенных катализаторов на основе смешанных фосфатов циркония и катионов 2-валентных металлов 79
3.4.1. Зависимость концентрации фосфата циркония от времени пропитки блочных катализаторов 79
3.4.2. Нанесение платины на смешанные фосфаты циркония и катионов 2-валентных металлов 80
3.5. Определение состояния переходных металлов в структуре фосфатов циркония 81
3.5.1. Состояние катионов кобальта в смешанных фосфатах циркония и кобальта 83
3.5.2. Состояние катионов меди в смешанных фосфатах циркония и меди 91
3.5.3. Состояние катионов марганца в смешанных фосфатах циркония и марганца 92
ГЛАВА 4. Разработка метода синтеза катализаторов на основе диоксида церия, допированного гадолинием или празеодимом
4.1. Исследование закономерностей формирования флюоритоподобных сложных оксидов на основе диоксида церия, допированного празеодимом 94
4.2. Физико-химические свойства сложных оксидов на основе диоксида церия, допированного катионами гадолиния или празеодима 100
4.3. Физико-химические свойства платиносодержаших сложных оксидов на основе диоксида церия, допированного катионами гадолиния или празеодима 111
4.4. Определение реакционной способности кислорода в сложных оксидах с использованием метода ТПВ водородом 114
4.5. Определение реакционной способности кислорода в сложных оксидах с использованием метода ТПВ метаном 117
ГЛАВА 5. Каталитические свойства 123
5.1. Катализаторы на основе смешанных фосфатов циркония и переходных металлов, нанесенных на блоки из корунда, в реакции окислительного дегидрирования пропана в пропилен 123
5.1.1. Испытания в изотермических условиях 123
5.1.2. Испытания в автотермических условиях 124
5.2. Катализаторы на основе платины, нанесенной на смешанные фосфаты циркония и переходных металлов, в реакции селективного восстановления оксидов азота деканом в избытке кислорода 128
5.2.1. Массивные катализаторы 128
5.2.2. Нанесенные катализаторы 130
5.3. Катализаторы на основе платины, нанесенной на допированный диоксид церия в реакциях парциального окисления, паровой и углекислотной конверсии метана 133
5.3.1. Pt/GdxCei-xOy катализаторы 133
5.3.2. Pt/PrxCei.xOy катализаторы 13 7
Выводы 139
Цитируемая литература
