Введение
2. Обзор литературы
2.1. Каталитическое гидрирование оксидов углерода 8
2.2. Катализаторы процесса Фишера-Тропша 11
2.3. Носители катализаторов процесса Фишера-Тропша 13
2.4. Основные параметры кобальтнанесённых катализаторов процесса Фишера-Тропша
2.4.1. Размер частиц кобальта 16
2.4.2. Способность катализатора к восстановлению 21
2.4.3. Пористость носителя катализатора 23
2.4.4. Массовое содержание кобальта 23
2.4.5. Кристаллическая структура кобальта 24
2.5. Углеродные нанотрубки (УНТ) – носители для катализаторов процесса Фишера Тропша 25
2.5.1. Свойства, получение, и применение УНТ 25
2.5.2. Характеризация УНТ 27
2.5.3. Использование УНТ в качестве носителей для катализаторов процесса Фишера-Тропша 31
2.6. Функционализация УНТ 35
2.6.1. Окисление УНТ 35
2.6.2. Влияние азотнокислой обработки на структуру УНТ 39
2.6.3. Влияние степени и типа функционализации на структуру и каталитические свойства системы Со/УНТ 39
3. Экспериментальная часть 44
3.1. Реагенты и оборудование 44
3.2. Синтез УНТ и композитов УНТ-Al2O3
3.2.1. Синтез УНТ 44
3.2.2. Окисление УНТ и композита УНТ-Al2O3 45
3.3. Синтез кобальтнанесённых катализаторов 46
3.4. Каталитические испытания 46
3.4. Методы исследования 48
3.4.1. Электронная микроскопия 48
3.4.2. Термический анализ 49
3.4.3. Температурно-программированное восстановление 51
3.4.4. Низкотемпературная адсорбция азота 51
3.4.5. Рентгенофазовый анализ 52
3.4.6. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 52
3.4.7. Спектроскопия комбинационного рассеяния 52
3.4.8. Магнитометрический метод 53
4. Обсуждение результатов 54
4.1. Сравнительный анализ каталитических характеристик систем Со/УНТ, Со/УНТ Al2O3 и Со/Al2O3 в процессе ФТ 54
4.1.1. Синтез и функционализация носителей катализаторов на основе УНТ 54
4.1.2. Характеристики катализаторов Со/УНТ, Со/УНТ-Al2O3 и Со/Al2O3 60
4.1.3. Гидрирование СО в присутствии катализаторов Со/УНТ, Со/УНТ-Al2O3 и Со/Al2O3 65
4.2. Функционализация УНТ 69
4.2.1. Кинетика функционализации УНТ 69
4.2.2. Изучение функционализации УНТ методом КР-спектроскопии 73
4.3. Влияние функционализации УНТ на структуру и каталитические свойства Со/УНТ
в процессе ФТ 82
4.3.1. Физико-химические характеристики катализаторов 82
4.3.2. Гидрирование СО на катализаторах Со/УНТ 85
4.3.3. Влияние функционализации носителя на спекание частиц кобальта в процессе ФТ 87
4.3.4. Влияние размера частиц и локализации кобальта на каталитические характеристики Со/УНТ 89
4.3.5. Эволюция структуры функционализированных УНТ в процессе синтеза, восстановления и испытания катализаторов в процессе ФТ 90
4.4. Влияние кристаллической структуры кобальта на каталитические свойства Со/УНТ в процессах гидрирования оксидов углерода 97
4.5. Изучение механизма дефункционализации УНТ
4.5.1. Результаты РФЭС и ТГА 106
4.5.2. Механизм дефункционализации УНТ 107
4.5.3. Определение энергии активации разложения функциональных групп 113
4.5.4. Окисление УНТ в присутствии следов воздуха
5. Выводы 118
6. Литература
