Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ°Ñ ...

ÑÐÀÂÍÈÒÅËÜÍÎÅ ÈÇÓ×ÅÍÈÅ ÐÓÁÈÄÈß È ÖÅÇÈß ÊÀÊ
ÏÐÎÌÎÒÎÐÎÂ Â ÐÓÒÅÍÈÅÂÛÕ ÊÀÒÀËÈÇÀÒÎÐÀÕ ÑÈÍÒÅÇÀ ÀÌÌÈÀÊÀ
Ëàðè÷åâ Þ.Â., Øëÿïèí Ä.À. 1 , Øèòîâà Í.Á. 1 , Öûðóëüíèêîâ Ï.Ã. 1 ,
Ìîðîç Ý.Ì., Áóõòèÿðîâ Â.È.
Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
1 Èíñòèòóò ïðîáëåì ïåðåðàáîòêè óãëåâîäîðîäîâ ÑÎ ÐÀÍ, Îìñê
E-mail : larichev@catalysis.nsk.su
Íà÷èíàÿ ñ 70-õ ãîäîâ, ðàçðàáàòûâàþòñÿ êàòàëèçàòîðû íèçêîòåìïåðàòóðíîãî
(250–400 o C , 3.0 – 5.0 ÌÏà) ñèíòåçà àììèàêà íà îñíîâå ðóòåíèÿ. Íàèáîëåå
àêòèâíû íàíåñåííûå ðóòåíèåâûå êàòàëèçàòîðû, ìîäèôèöèðîâàííûå
ùåëî÷íûìè è ùåëî÷íîçåìåëüíûìè ìåòàëëàìè [1].  õîäå ðàíåå ïðîâåäåííûõ
íàìè èññëåäîâàíèé áûëî âûÿñíåíî, ÷òî àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ Ru-Cs + /Ñ
ñèëüíî çàâèñèò îò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íàíåñåíèÿ ðóòåíèÿ è ïðîìîòîðà [2].
Ru-Rb + /C ñèñòåìû, â îòëè÷èå îò Ru-Cs + /C ëèøü íåçíà÷èòåëüíî ñíèæàþò ñâîþ
âûñîêóþ àêòèâíîñòü ïðè ñìåíå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íàíåñåíèÿ ðóòåíèÿ è
ïðîìîòîðà. Â ñâÿçè ñ ýòèì, öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿëîñü âûÿñíåíèå
ïðè÷èí óêàçàííûõ âûøå ðàçëè÷èé â ïîâåäåíèè äàííûõ êàòàëèçàòîðîâ â
ðåàêöèè ñèíòåçà àììèàêà.
Ïðîâåäåíî èçó÷åíèå ïðîìîòèðîâàííûõ êàòàëèçàòîðîâ íà ðàçëè÷íûõ
ñòàäèÿõ ïðèãîòîâëåíèÿ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè âîññòàíîâëåíèè îáðàçöîâ â
âîäîðîäå çíà÷åíèå ýíåðãèè ñâÿçè ïðîìîòîðà óâåëè÷èâàåòñÿ, äëÿ Rb3d 5/2 îò
109.9±0.1 ý äî 110.4±0.1 ýÂ, à â ñëó÷àå Cs3d 5/2 îò 724.6±0.1 ý äî
725.2±0.1 ýÂ. Ýòè èçìåíåíèÿ ìîãóò ñîîòâåòñòâîâàòü ïåðåõîäó
ïåðîêñèäîâ(ãèäðîêñèäîâ) ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ â èõ îêñèäû(ñóáîêñèäû).
Óñòàíîâëåíî, ÷òî âçàèìîäåéñòâèå ïðîìîòîðà ñ ñèáóíèòîì ñèëüíî çàâèñèò îò
ïðèðîäû ïðîìîòîðà. Îêñèäíàÿ ôàçà ðóáèäèÿ íå âçàèìîäåéñòâóåò ñ ñèáóíèòîì,
â îòëè÷èå îò öåçèÿ, è ïîýòîìó äëÿ ðóáèäèåâûõ ñèñòåì àêòèâíîñòü ñëàáî
çàâèñèò îò ïîðÿäêà íàíåñåíèÿ àêòèâíîãî êîìïîíåíòà è ïðîìîòîðà. Âåðîÿòíî,
ýòîò ýôôåêò ñâÿçàí ñ ðàçíîé ïîäâèæíîñòüþ ïîâåðõíîñòíûõ ñîåäèíåíèé
128