Введение к работе
Актуальность работ». Изучение состава и свойств биметаллических катализаторов является одной из актуальных проблем катализа. Биметаллические и более сложные катализаторы на носителях в последние годы уже нашли широкое применение в нефтехимической промышленности, органическом синтезе и в синтезах на основе СО и Но. Они могут обладать высокой активностью и селективностью, что позволит перевести некоторые процессы на безотходную технологию.
Структура и состав этих катализаторов мало исследованы. Зтривочные сведения, имеющиеся в литературе по этой проблеме, говорят о том, что метщу металлами и носителями имеет место слабое или сильное взаимодействие. В случае сильного взаимодействия образуются кластеры, интерметаллиды, соединения шпинелыю го типа и другие, которые влияют на активность катализаторов и направление каталитических процессов. Особенно ограничена nnfop дация о свойствах и структуре активных центров катализаторов на эснове родия.
В связи с этим нами были исследованы родийсодерчгацие нане-зенные Ha'SiOg.AIgOgi MgO и Ті Op катализатора, модифицированные эловом, железом и натрием.
Работа выполнялась в соответствии с научно-исследовательскими планами Института органического катализа и электрохимии АН СазССР по программам: 0.Ц.ОІ4 (Постановление ГК НТ СССР, Госпла ш СССР и АНСССР от 12.12.1930г., № 474/250/132), (Постановление ГК Ж СССР и All СССР от 10.11.1935г., № 573/173).
Цель работы: Выяснение влияния природы носителя на дисперс-40сть, электронное состояние металлов, характер взаимодействия Sb-Stt iRh-Fe и Rh- Fe -Na и определение связи меяду структурой збраэувщихся поверхностных активных центров и их свойствами при <аталнтической гидрогенизации диметнпэтиннлкарбинола, ацето'}ено-із и фенола.
Научная новизна. В данной работе с применением ряда современных физико-химических методов впервые установлено, что в їоставе активних центров Rh-fir/ носитель-катализаторов присутствуют М-М- и М-О-М-кластеры. В Rh-Sft/S/Og металлические части-
(Ы РОДИЯ И ОПОВО (ЙпО.ЗпД) ПереПЛеТЯИТСЯ МеЖДУ СОбОЙ И НОСЕІЇО
;сч, располагаясь слоями. Гидрирование ацсто^енона на зю/< юз-тнпия>норй идчт до метнлциклогексилкарбшюла.
В RJi-Sn/AIgOg и Rh-Sn/MgO обнаружено сильное взаимодействие родия с оловом с образованием гетероядерных кластеров-ас-социатов, где олово находится в состоянии Sn и Sn . Кроме того, в Rh-Sn/MgO-катализаторе, так же как и в случае Rh/MoO, образуется соединение MgSnO^. При гидрировании ацетофенона на этих катализаторах начинает превалировать гидрирование карбонильной группы.
Природа родий-железных кластеров-ассоциатов существенно влияет на направление реакции. При гидрировании ацетофенона до метилциклогексилкарбинола активным и селективным является катализатор, содержащий кластеры-ассоциаты Rh-Pe, тогда как гидрирование фенола до циклогексанола идет на катализаторах, содержащих РЬ-Ре2+-,КЬ-Ре3+-кластеры (Rb-Pe/AI203,Rb-Pe/MgO).
Обоснован механизм превращения ацетофенона и фенола на Rh-Fe- и Rh-Sn/носитель-катализаторах.
Практическая ценность работы состоит в разработке нанесенных биметаллических родийсодержащих катализаторов селективного гидрирования фенола до циклогексанола и ацетофенона до метилциклогексилкарбинола с выходом 99,0-100% и 99,3-100%, соответственно. Новизна и практическая ценность процесса гидрирования ацетофенона защищена авторским свидетельством СССР (авт.свид.СССР * 1029568 от 15.03.1983).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ. Основное содержание работы изложено в б статьях, 3 тезисах докладов, получено I авторское свидетельство СССР.
Апробация работы. Материалы работы докладывались на УІ Всесоюзной научной конференции "Каталитические реакции в жидкой фазе" (Алма-Ата,1983), УП Всесоюзной научной конференции "Каталитические реакции в жидкой фазе" (Алма-Ата,1988), научной конференции молодых ученых Института органического катализа и электрохимии АН КазССР (Алма-Ата,1982).
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, состоит из б глав, выводов и списка использованной литературы из 182 наименований, включает 30 рисунков и 17 таблиц.