Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы
• Литература

Гладких Б.П. 1 Курунина Г.М. 1 Зорина Г.И. 1 Бутов Г.М. 1

---

1 Волжский политехнический институт (филиал) ГОУ ВПО ВолгГТУ (www.volpi.ru)

Статья в формате PDF

519 KB

1. Курунина Г.М., Зорина Г.И., Курунина Г.М., Бутов Г.М., Попова Е.В., Кочетков В.Г. Изучение реакции гидрирования аллилового спирта на 1%Pd/Nd2O3 катализаторе // Ж. Успехи современного естествознания. - № 9, 2011, С.100-101.

2.  Калинова К.А., Осипова Е.С., Курунина Г.М., Зорина Г.И., Бутов Г.М. Гидрирование n-нитрофенола на платиновых катализаторах, нанесённых на оксиды Gd, Sm и Al. // Ж. Современные наукоемкие технологии № 9, 2013, С. 79-80.

3. Бутов Г.М., Зорина Г.И., Каблов В.Ф. и др. Гидрирование нитробензола на палладиевых катализаторах, нанесенных на оксиды редкоземельных элементов // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2003. - № 5.- с.29.

Разработки последних лет указывают на перспективность использования редкоземельных элементов в катализе и в научных журналах все чаще появляются статьи с использованием редкоземельных элементов в качестве составных частей катализаторов органического синтеза. Продукт реакции гидрирования бензальдегида - бензиловый спирт используется в парфюмерной и фармацевтической промышленности.

Ранее нами исследовались реакции гидрирования аллилового спирта, о-нитрофенола на платиновых и палладиевых катализаторах, нанесенных на оксиды редкоземельных элементов, которые показали эффективность изученных катализаторов в условиях «мягкого» гидрирования органических соединений [1,2].

Целью работы является активности 1%Pt/Dy2O3 катализатора в реакции гидрирования бензальдегида в воде в мягких условиях (температура 20 ± 5 ° С, давление водорода – атмосферное).

Реакцию осуществляли на лабораторной установке [3], которая позволяет измерять объем поглощенного водорода в единицу времени. В качестве катализатора сравнения использовали 1%Pt/Al2O3.

Известно, что любая гетерогенно-каталитическая реакция протекает через следующие стадии: диффузия компонентов к катализатору; адсорбция; собственно каталитическая реакция; десорбция и обратная диффузия продуктов реакции. Различают кинетическую и диффузионную области протекания гетерогенно-каталитических реакций. Для исключения влияния процессов диффузии на реакцию гидрирования исследовалось влияние скорости перемешивания (числа качаний) на скорость гидрирования (рис.1). Установлено, что при числе качаний равном ~ 500 кач/мин кривая выходит на плато и дальнейшее увеличение числа качаний не приводит к росту скорости реакции. Это свидетельствует о переходе реакции из диффузионной в кинетическую область.

Рисунок 1 - Зависимость скорости гидрирования бензальдегида от числа качаний реакционного сосуда в минуту на 1% Pt/Dy2O3

Рисунок 2 - Зависимость скорости реакции гидрирования бензальдегида и потенциала от объема поглощенного водорода на 1%Pt/ Dy 2O3 (1) и 1%Pt/Al2O3 (2).

Кинетические кривые реакции гидрирования бензальдегида на катализаторах 1%Pt/Dy2O3 и 1%Pt/Al2O3 представлены на рис. 2. При гидрировании бензальдегида общее количество поглощенного водорода соответствует теоретически рассчитанному, что свидетельствует о практически полном превращении бензальдегида в бензиловый спирт. Хроматографический анализ продуктов реакции показал: содержание бензилового спирта составило ~ 99,8%, что подтверждает высокую селективность реакции. Гидрирование бензальдегида протекает с постоянно уменьшающейся скоростью, при этом скорость гидрирования бензальдегида на катализаторе 1%Pt/Dy2O3 в 2,5 раза выше, чем на 1%Pt/Al2O3.

Таким образом, можно сделать следующие выводы: что замена известного носителя Al2O3 на Dy2O3 позволяет увеличить скорость гидрирования бензальдегида в 2,5 раза.

Библиографическая ссылка