Существуют различные способы синтеза глиоксаля, но лучшим, с точки зрения экономики и экологической безопасности, является парофазный процесс окисления этиленгликоля на серебряных катализаторах. Известно, что при использовании массивного серебряного катализатора максимально возможный выход целевого продукта - глиоксаля - составляет около 60% при 93%-ной конверсии этиленгликоля. Улучшить показатели процесса можно промотированием катализатора. Целью работы явилось создание эффективной в процессе окисления этиленгликоля каталитической системы, представляющей собой серебро, промотированное соединениями фосфора, кремния и бора, а также детализация механизма действия промотированного катализатора.
Как показали исследования каталитической активности, введение в состав серебряного катализатора фосфор-, кремний- и борсодержащих промотирующих добавок позволяет повысить селективность по глиоксалю на 5 - 15%, в зависимости от типа промотора и условий ведения процесса. В работе использован комплекс физико-химических методов исследования, включающий методы термопрограммированной десорбции, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, растровой электронной микроскопии.
Обнаружено, что воздействие реакционной смеси приводит к значительному изменению состояния поверхности непромотированного серебряного катализатора. По мере обработки поверхности серебра в условиях реакции наблюдается образование на поверхности продуктов углеотложения, существенно меняющих дизайн катализатора и его каталитическую активность. Серебряные образцы, в состав которых входидят промотирующие добавки, отличаются от исходных каталитических систем большей устойчивостью к действию реакционной среды.
Показано, что предотвращение проникновения продуктов углеотложения в объем гранул серебра происходит за счет образования на поверхности катализатора тугоплавкой пленки солей. При этом большее значение имеет природа вводимого соединения, которое должно выступать в роли промотора, интенсифицирующего протекание процесса в сторону образования целевого продукта - глиоксаля. Обнаружено, что введение в состав катализатора соединений фосфора и бора позволяет увеличить эффективность катализаторов за счет снижения доли побочных процессов. Использование современных физико-химических методов исследования позволило детализировать механизм действия неорганических промоторов.
Библиографическая ссылка
Князев А.С., Водянкина О.В., Боронин А.И., Курина Л.Н. ПРОМОТИРОВАННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СИНТЕЗА ГЛИОКСАЛЯ // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 3. – С. 70-70;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4780 (дата обращения: 23.11.2024).