Каталитический синтез углеродных материалов и их

advertisement
Каталитический синтез
углеродных материалов
и их применение в
катализе
• Схемы синтеза УМ
• Механизм разложения УВ
• Пути образования слоев углерода
Решение задач катализа (С, Ме /С)
 Особенности получения нанесенных
металлических катализаторов
 Современные тенденции

Схемы синтеза ПУМ
Традиционный метод получения ПУМ
Каталитический метод синтеза
Механизм разложения УВ в газовой фазе
Ассоциация
графеновых
кластеров
(первичная
частица сажи)
Пути образования
слоев углерода
На kt кислотноосновного типа
• Оксиды Al,Mg, Si
• Сажа
Пористый С со
сферическими
полостями
• Переходные
металлы Ni, Pt, Pd
На металлических kt
Центры активации УВ и формирования
графенов разделены
Количество образовавшегося
С > металла в сотни раз
Решение задач катализа
• 1 % от объема производства
активных углей
• Стоимость «каталитической»
продукции ~ 20 % стоимости
всей продукции
Поверхность ПУМ
Радикальные
центры
Е
Кат-емые
реакции
ОВР
Nu
Гидролиз Конденсация
Катализ непосредственно
углеродом :
 Хлорирование СО, SO2, C2H2
 Дегидрохлорирование C2H2Cl4
 Окисление H2S, SO2, NO
 Дегидратация C2H5OH, HCOOH
 Разложение H2O2, CH4
Каталитические реакции на системах
металл/ углеродная подложка
Практически весь спектр
известных каталитических
реакций
Например,
• Жидкофазное гидрирование
• Синтез Фишера-Тропша
• Дегидрирование
• Окислительное карбонилирование
Особенности получения
нанесенных металлических катализаторов
базальная грань гидрофобна
Неполярный, -Ar
Молекулярный
предшественник
металла
Полярный, -ОН
боковая грань гидрофильна
Последние научные тенденции
• Многофазные мембранные реактора
• Производство биодизельного топлива
• Электрокаталитическое
восстановление кислорода
• Хранение водорода
• Производство стирола
• Окислительное дегидрирование
этилбензола
Список источников
1. В.А. Лихолобов Каталитический синтез
углеродных материалов и их применение в
катализе // СОЖ, №5, 1997
2. Информационное сообщение «Второй
международный симпозиум «Углерод в
катализе» - «Карбокат II» // Катализ в
промышленности, №1, 2007
3. I. Suelves Carbonaceous materials as
catalysts for decomposition of methane //
Chemical Engineering Journal, № 3, 2007
и другие
Download