Эффективные катализаторы получения пероксида водорода антрахиноновым методом на основе палладий-фосфорных частиц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены свойства Pd–P-катализаторов, нанесенных на цеолит ZSM-5 в Н- и Na-формах, в гидрировании 2-этил-9,10-антрахинона в мягких условиях. Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа определен размер и фазовый состав Pd–P-частиц. Установлено промотирующее действие фосфора на дисперсность палладиевых катализаторов и выход Н2О2. Рассмотрено влияние декатионированной формы цеолитного носителя на свойства палладиевых катализаторов в гидрировании 2-этил-9,10-антрахинона. Показано, что нанесение Pd на цеолит НZSM-5 увеличивает вклад гидрогенолиза 2-этил-9,10-антрагидрохинона, снижая выход Н2О2. Модифицирование фосфором палладиевых катализаторов значительно подавляет оба побочных процесса: насыщение ароматических колец и гидрогенолиз связи С–ОН 2-этил-9,10-антрагидрохинона. С ростом отношения P : Pd от 0 до 1.0 выход Н2О2 возрастает от 72–77 до 92–99%. Обсуждаются основные причины промотирующего действия фосфора.

Об авторах

Л. Б. Белых

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Т. А. Корнаухова

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Н. И. Скрипов

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Е. А. Миленькая

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

А. А. Мальцев

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Ф. К. Шмидт

ФГБОУ ВО Иркутский государственный университет

Email: belykh@chem.isu.ru
Россия, ул. К. Маркса, 1, Иркутск, 664003

Список литературы

  1. Menegazzo F., Signoretto M., Ghedini E., Strukul G. // Catalyst. 2019. V. 9. № 3. P. 251.
  2. Ranganathan S., Sieber V. // Catal. 2018. V. 8. № 9. P. 379.
  3. Мухортова Л.И., Ефимов Ю.Т., Глушков И.В., Константинова Т.Г. Химия и технология пероксида водорода: учебное пособие. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2020. 104 с.
  4. Liang J., Wang F., Li W., Zhang J., Guo C.-L. // Mol. Catal. 2022. V. 524. Art. 112264.
  5. Campos-Martin J.M., Blanco-Brieva G., Fierro J.L. // Angew. Chem. Int. Ed. 2006. V. 45. № 42. P. 6962.
  6. Стеренчук Т.П., Белых Л. Б., Скрипов Н.И., Санжиева С.Б., Гвоздовская К.Л., Шмидт Ф.К. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 3. С. 286. (Sterenchuk T. P., Belykh L. B., Skripov N. I., Sanzhieva S.B., Gvozdovskaya K. L., Schmidt F. K. // Kinetics and Catalysis. 2018. V. 59. No. 5. P. 585.)
  7. Drelinkiewicz A., Waksmundzka-Gora A. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2006. V. 246. P. 167
  8. Petr J., Kurc L., Belohlav Z., Cervený L. // Chem. Eng. Process. 2004. V. 43. P. 887.
  9. Priyadarshini P., Ricciardulli T., Adams J.S., Yun Y. S., Flaherty D.W. // J. Catal. 2021. V. 399. P. 24.
  10. Paunovic V., Ordomsky V.V., Sushkevich V.L., Schouten J.C., Nijhuis T.A. // ChemCatChem. 2015. V. 7. P. 1161.
  11. Bi R., Wang Q., Miao C., Feng J., Li D. // Catal. Lett. 2019. V. 149. P. 1286.
  12. Ingle A.A., Ansari S.Z., Shende D.Z., Wasewar K.L., Pandit A.B. // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022. V. 29. № 57. P. 86468.
  13. Zhang J., Gao K., Wang S., Li, W., Han Y. // RSC Adv. 2017. V. 7. № 11. P. 6447.
  14. Yuan E., Wu C., Hou X., Dou M., Liu G., Li G., Wang L. // J. Catal. 2017. V. 347. P. 79.
  15. Han Y., He Z., Wang S., Li W., Zhang J. // Catal. Sci. Technol. 2015. V. 5. P. 2630.
  16. Ferrin P., Kandoi S., Nilekar A.U., Mavrikakis M. // Surf. Sci. 2012. V. 606. № 7. P. 679.
  17. Li W., Wang F., Zhang X., Sun M., Hu J., Zhai Y., Lv G. // Appl. Catal. A: Gen. 2021. V. 619. Art. 118124.
  18. Li X, Su H, Ren G, Wang S. // Appl. Catal. A: Gen. 2016. V. 517. P. 168.
  19. Liu Y., McCue A.J., Li D. // ACS Catal. 2021. V. 11. P. 9102.
  20. Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Kornaukhova T.A., Milenkaya E.A., Schmidt F.K. // Mol. Catal. 2022. V. 528. Art. 112509.
  21. Белых Л.Б., Скрипов Н.И., Стеренчук Т.П., Акимов В.В., Таусон В.Л., Лихацкий М.Н., Миленькая Е.А., Корнаухова Т.А., Шмидт Ф.К. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 6. С. 749.
  22. Li D., Su H., Yan H., Yang X., Zhou J., Wang S. // Catal. 2022. V. 12. P. 1156.
  23. Li A., Wang Y. H., Ren J., Zhang J. L., Li W., Guo C.L. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 593. Art. 117422.
  24. Wu Z.-Y., Nan H., Shen S.-C., Chen M.-X., Liang H.-W., Huang C.-Q., Yao T., Chu S.-Q., Li W.-X., Yu S.-H. // CCS Chem. 2022. V. 4. P. 3051.
  25. Белых Л.Б., Стеренчук Т.П., Скрипов Н.И., Акимов В.В., Таусон В.Л., Романченко А.С., Гвоздовская К.Л., Санжиева С.Б., Шмидт Ф.К. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 6. С. 788. (Belykh L.B., Sterenchuk T.P., Skripov N.I., Akimov V. V., Tauson V. L., Romanchenko A. S., Gvozdovskaya K. L., Sanzhieva S. B., Shmidt F. K. // Kinet. Catal. 2019. V. 60. № 6. P. 805.)
  26. Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Akimov V.V., Tauson V.L., Savanovich T.A., Schmidt F.K. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 589. Art. 117293.
  27. Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Akimov V. V., Tauson V.L., Milenkaya E.A., Schmidt F.K. // Eur. J. Inorg. Chem. 2021. V. 44. P. 4586.
  28. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. Москва: Мир, 1976. 572 с. ( Gordon A.J., Ford R.A. The Chemist’s Companion. New-York: Wiley & Sons, 1972.)
  29. Matthews J.C., Nashua N.H., Wood L.L. USA Patent 3,474,464, 1969.
  30. Sandri F., Danieli M., Zecca M., Centomo P. // ChemCatChem. 2021. V. 13. P. 2653.
  31. Drelinkiewicz A., Waksmundzka-Gora A. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2006. V. 246. P. 167.
  32. Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия в 4 частях. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. 544 с.
  33. Drelinkiewicz A., Laitinen R., Kangas R., Pursiainen J. // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 284. P. 59.
  34. Kosydar R., Drelinkiewicz A., Lalik E., Gurgul J. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 402. P. 121.
  35. Drelinkiewicz A., Hasik M. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2001. V. 177. P. 149.
  36. Белых Л.Б., Миленькая Е.А., Скрипов Н.И., Корнаухова Т.А., Шмидт Ф.К. // Кинетика и катализ. 2024. В печати.
  37. Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Milenkaya E.A., Kornaukhova T.A., Schmidt F.K. // Appl. Catal. A: Gen. 2023. V. 664. Art. 119330.
  38. Белых Л.Б., Скрипов Н.И., Стеренчук Т.П., Акимов В.В., Таусон В.Л., Лихацкий М.Н., Миленькая Е.А., Корнаухова Т.А., Шмидт Ф.К. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 6. С. 749. ( Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Akimov V.V., Tauson V.L., Likhatski M.N., Milenkaya E.A., Kornaukhova T.A., Schmidt F.K. // Kinet. Catal. 2023. V. 64. № 6. P. 804.)
  39. Николаев С.А., Занавескин Л.Н., Смирнов В.В., Аверьянов В.А., Занавескин К.Л. // Успехи химии. 2009. Т. 78. № 3. С. 248. (Nikolaev S.A., Smirnov V.V., Zanaveskin L.N., Zanaveskin, K.L., Averyanov V.A. // Russ. Chem. Rev. 2009. V. 78. № 3. P. 231.)
  40. Bi R., Wang Q., Miao C., Feng J., Li D. // Catal. Lett. 2019. V. 149. P. 1286.
  41. Zhang J., Gao K., Wang S., Lia W., Han Y. // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 6447.
  42. Clausen B.S., Topsoe H., Frahm R. // Adv. Catal. 1998. V. 42. Р. 315.
  43. Fang J., Chen X., Liu B., Yan S., Qiao M., Li H., He H., Fan K. // J. Catal. 2005. V. 229 P. 97.
  44. Stojewski M., Kowalska J., Jurczakowski R. // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. № 9. P. 3707.
  45. Kamachi T., Ogata T., E. Mori, K. Iura, N. Okuda, M. Nagata, K. Yoshizawa // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. P. 8748.
  46. Maccarrone M.J., Lederhos C.R., Torres G., Betti C., Coloma-Pascual F., Quiroga M.E., Yori J.C. // Appl. Catal. A: Gen. 2012. V. 90. P. 441.
  47. Belykh L.B., Skripov N.I., Sterenchuk T.P., Schmidt F.K. // Catal. Commun. 2020. V. 146. Art. 106124.
  48. Flanagan B.T.B., Biehl G.E., Clewley J.D., Kundqvist S., Anderson Y. // J.C.S. Faraday I. 1980. V. 76. P. 196
  49. Yuan E., Wang L., Zhang X., Feng R., Wu C., Li G. // ChemPhysChem. 2016. V. 17. P. 3974.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать