Спосіб синтезу оксидноманганового каталізатора реакції конверсії оксиду вуглецю (іі) до оксиду вуглецю (іv)

Спосіб синтезу оксид номанганового ка талізатора реакції конверсії оксиду вуглецю (II) до оксиду вуглецю (IV), який включає одержання електролітичного дюксиду мангану, який відрізняється тим, що в електроліт на основі сульфату марганцю вводять сульфат амонію та фтористоводневу кислоту при співвідношенні, г/л MnSO45H2O 100-150 (NH4)2SO4 100-130 HF(35-40%) 1-5 Винахід належить до способів синтезу високоефективних оксидно-манганових каталізаторів, які можуть використовуватись для реакції конверсії оксиду вуглецю (II) до оксиду вуглецю (IV) у засобах автотранспорту, при регенерації каталізаторів крекінгу вуглеводнів нафти тощо [1] Відомо, ЩО вирішальним фактором, який визначає активність каталізатора на основі дюксиду мангану є склад сполуки, її структура, спосіб отримання [2] Як каталізатор використовується дюксид мангану у-модифікацм, який отримують електролітичним шляхом у Грузи, ЕДМ-2 (електролітичний дюксид мангану) [3] Недоліками способу-аналога є 1 отримання дюксиду мангану при температурі 50 - 98°С, тобто електроліт потрібно підігрівати, що ускладнює процес, 2 порівняно невелика швидкість електролітичного процесу - густина струму в оптимальному режимі становить 2 - 3 А/дм2, 3 дюксид мангану треба відбивати від аноду на спеціальних пдро-ударних установках, потім подрібнювати і лише після цього відмивати його спочатку водою, а потім лужними розчинами [3], 4 отриманий таким способом дюксид мангану має недостатньо високу ефективність як каталізатор конверсії оксиду вуглецю (II) до оксиду вуглецю (IV) Реакційна активність поверхні дюксиду мангану суттєво підвищується при наявності на ній ІОНІВ Мп 3+ та пдроксидних груп [4] При порушенні стехіометрії цей оксид може одночасно утворювати як об'ємні, так і поверхневі іони Мп [5] Завдяки цьому явищу значно зростає каталітична активність сполуки Наявність її у складі ІОНІВ Мп 3+ забезпечує високу и каталітичну активність В основі запропонованого способу одержання оксидно манганового каталізатору лежить підвищення каталітичної активності за рахунок цілеспрямованого розпорядкування структури цієї сполуки внаслідок збільшення КІЛЬКОСТІ ІОНІВ МП 3 + , ЩО досягається і стає можливим за умов кімнатної температури з більш високою швидкістю 5 ЮА/дм2 Спосіб синтезу оксидноманганового каталізатора реакції конверсії оксиду вуглецю (II) до оксиду вуглецю (IV), який включає одержання електролітичного дюксиду мангану, згідно з винаходом, в електроліт на основі сульфату марганцю для одержання дюксиду мангану вводять сульфат амонію та фтористоводневу кислоту при співвідношенні, г/л MnSO4-5H2O 100 - 150 (NH4)2SO4 100-130 HF (35 - 40%) 1-5 Такі сполуки можна отримати з фторвмісних електролітів До електроліту на основі сульфату мангану та сульфату амонію додається невелика КІЛЬКІСТЬ фтористоводневої кислоти При перебігу процесу електролізу електроліту, що містить зазначені компоненти, на аноді відбувається неповне окиснення ІОНІВ Мп (II) до Мп (IV) ю ю 55927 подрібнювати, - швидкість електролітичного процесу зростає, оскільки густина струму становить 5 - 6А/дм2 (у 2 рази більше), - знижується температура реакції конверсії на 40°С порівняно із зразками каталізатора ЕДМ-2 Винахід проілюстровано наступними прикладами, наведеними у таблиці Початкова концентрація CO становила 1 об % Внаслідок цього підвищується концентрація ІОНІВ Мп 3+ , отже зростає каталітична активність сполуки Переваги способу - підвищення каталітичної активності дюксиду мангану, - електроліз проводиться при кімнатній температурі (18-25°С), - осадок утворюється у вигляді порошку, який легко видаляється з електроду, його не потрібно Таблиця Склад електроліту для осадження у-МпО2, г/л MnSO4-5H2O (NH4)2SO4 HF (35 - 40%) MnSO4-5H2O H2SO4 100 - 150 100-130 1- 5 100 - 120 8-15 Умови електролізу Температура досягнення 85% КІЛЬКІСТЬ В у МпО 2 , % температура, °С густина струму, А/дм 18-25 6-Ю 100 7,4 6,9 50-90 1,5-2 140 1,8 3,2 Джерела інформації 1 Мирзабекова С Р , Мамедов А Х , Крылов О В Углекислотная конверсия углеводородов и метанола на оксидных катализаторах, механизм активации СО 2 // Кинетика и катализ — 1997 — Т38, № 5 — С 713-719 2 Котур М Г Взаимосвязь структуры оксидов марганца с их каталитической активностью в реакции // Теоретическая и экспериментальная химия — 1995 — Т 3 4 , № 5 — С 3 2 4 - 3 2 7 3 Кисиль И М , Непочатов В М , Косцеляк Ц П и др Промышленная технология электролитиче конверсії, °С Мп 3+ ОН ского диоксида марганца//ЖВХО им Д И Менделеева — 1991 — Т 25, № 2 — С 201 - 203 4 Зарко В И Характер и степень искажения поверхностных октаэдров ТЮ 2 при образовании ионов Ті 3 + // Теоретическая и экспериментальная химия — 1 9 9 9 — Т 3 5 , № 4 — С 2 5 3 - 2 5 7 5 Калчев М Г , Андреев А А , Зотов Н С Конверсия монооксида углерода водяным паром на катализаторах CuO/ZnO 1 Структура и каталитическая активность // Кинетика и катализ — 1995 — Т36, № 6 — С 894-901 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24