Введение к работе
Актуальность работы. Катализаторы на основе фталоцианиновых комплексов металлов (РсМ) впервые кашли свое промышленное применение в 60-ых годах, когда был создан процесс окислительной деме-каптанизации нефтяных фракций ("Мегох"); основывающийся на свойстве РсМ катализировать окисление меркаптанов до дисульфидов молекулярным кислородом в присутствии растворов щелочи. Усовершенствование этого процесса, созданного вначале в варианте гомогенного катализа, требует решения проблемы гетерогенизации РсМ на твердых носителях; в связи с вовлечением в переработку тяжелых фракций нефти, возникла задача исключения щелочи из реакционной среды, что можно достигнуть созданием бифункциональных гетерогенных катализаторов.
Работами последних лет показано, что применение РсМ в нефтепереработке и нефтехимии может быть значительно расширено - прежде всего, в катализе реакций мягкого и селективного окисления органических соединений, в т.ч. и углеводородов; процессов, протекающих с участием Нг и других.
Таким образом, в настоящее время одной из основных проблем, решение которой определит дальнейшее развитие практического применения РсМ, является их гетерогенизация и создание мономолекулярных слоев заданной структуры на поверхности твердых носителей. Известно довольно большое количество работ, посвященных этой проблеме; они в основном касаются углеродных носителей. Значительно меньше изучены оксидные носители; систематические исследования, позволяющие создать целостную картину возможностей гетерогенизации РсМ на поверхности оксидов и свойств получаемых систем, практически отсутствуют.
Цель работы заключалась в разработке научных основ получения катализаторов на основе РсМ, гетерогенизированных на поверхности Si02 и АІ2О3, характеристике структур поверхностных слоев и исследование их каталитических свойств в тестовых реакциях окисления меркаптанов и NaaS, а также в реакции окисления метанола.
Научная и практическая значимость. Впервые определены условия, закономерности формирования и структура мономолекулярных слоев замещенных PcCCo, Fe, RhCl] на поверхности Si02 (исходного и модифицированного) и АІ2О3, полученных с использованием методов
равновесной адсорбции, координационного связывания и химической прививки. Охарактеризовано влияние носители на стабильность РсМ в окислительных средах. Получены данные о каталитической активности этих систем е тестовых реакциях окисления н-додецнлмеркаптанз и МагЗ; впервые исследована активность гетерогенизированного РсСо в окислении метанола молекулярным кислородом и показана принципиальная возможность применения катализаторов на основе РсСо для глубокого окисления метанола, а также в качестве бифункциональных катализаторов окисления меркаптанов.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на VII Международной коференщш по химии порфирнноЕ и их аналогов (Санкт-Петербург, 1995), II Conference Modern Trends in Chemical Kinetics and Catalysis (Новосибирск, 1995).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 2 статьи и тезисы двух докладов.
Обьем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выеодов, списка цитируемой литературы (218 наименований) и приложения. Материал диссертации изложен на 236 страницах, содержит 39 рисунков и 19 таблиц.
