Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время низкопроцентные Ра -содержащие катализаторы на носителях уже нашли применение в промышленности для очистки выбросных газов. В отличие от оксидных катализаторов, механизм окисления СО на которых уже достаточно изучен, для низкопроцентных Pd -катализаторов на носителях механизм полного окисления СО, углеводородов и др. газов остается пока малоисследованным. Для понимания механизма действия таких катализаторов в реакции глубокого окисления важны: знание механизма активации реагирующих компонентов (например СО, Og, углеводородов), природы и энергии связи адсорбированных комплексов с поверхностными центрами, их реакционной способности в зависимости от условий проведения каталитических реакций.
Однако до начала данной работы практически отсутствовали систематические исследования, с одной стороны состояния нанесенных компонентов, а с другой стороны роли состояния поверхности металлических катализаторов на носителях и в том числе палладийсодержащих, в адсорбции СО, и окисления СО в области температур и давлений, близких к условиям осуществления реальных каталитических процессов. Отсутствовали практические данные о роли в вышеуказанных корреляциях состава активной фазы: природы металла катализатора, оксидной добавки, носителя, а также условий адсорбционного и каталитического процессов - температуры, давления, состава газовой смеси.
Работа выполнялась согласно целевой комплексной научно-технической програмне О.Ц.0І4 теме 07.НІ "Создать теории предвидения каталитического действия. Изучить связи каталитических свойств различных веществ с их физико-химическими свойствами" (1981-85гг.) №ГР 81042542; общесоюзной научно-технической программе 0.10.II теме 06.0І.Н "Развить теоретические основы гетерогенного катализа. Изучить механизм действия и природу активных центров основных групп катализаторов" (1986-90гг.) №ГР 01.86.0078622.
Целью работы явилось изучение состояния палладия и второго компонента в палладиевых, палладийцериевых и палладийкобальтс— вых катализаторах на носителях, роли состояния металлов в обра-
зовании адсорбционных комплексов СО, Og, их энергетических характеристиках и окислении СО с применением ряда физико-химических методов: ЭПР, ИК-спектроскопии, электронной спектроскопии диффузного отражения (ЭСДО), термодесорбции (ТПД), кинетических методов исследования.
Научная новизна. Установлена природа и центры координации ионных форм Pd и другого элемента на носителе, их взаимное влияние на скорости и направления валентных переходов, роль носителя, температуры, среды в процессах. Определена природа адсорбированных комплексов СО и 0^, образующихся с участием ионов металлов, и их роль в механизмах реакции окисления СО в низкотемпературной и высокотемпературной области.
Практическое значение. Найденные в работе различные влияния природы носителей, оксидных добавок, условий проведения процессов на состояние активных компонентов (Pd, Се, Со ), а также влияние нанесенных металлов и температуры на механизм реакции окисления СО, позволяет более целенаправленно подойти к совериенствованию промышленных палладиевых катализаторов, прогнозировать изменения катализаторов в процессе эксплуатации.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на УП Советеко—японском семинаре по катализу (г.Иркутск,1983), на I и П Чехословацкой конференции по приготовлению и свойствам металлических гетерогенных катализаторов (г.Прага,1982, г.Бехине, 1935), на УІ Всесоюзной конференции по каталитическим реакциям в жидкой фазе (г.Алма-Ата,1983), на ІУ Всесоюзной конференции по каталитической очистке газов (г.Алма-Ата,1985), на ІУ Всесоюзной конференции по механизмам каталитических реакций (г.Москва, 1986), на УЛ Франко-советском семинаре по катализу (Г.Страсбург,1986).
публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 232 наименования и приложения. Работа изложена на 259 страницах машинописного текста, в том числе 18 таблиц и 50 рисунков.