Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1 Разработаны и адаптированы подходы к синтезу дисперсных гетерогенных катализаторов на основе смешанной Ni-Mo-содержащей сульфидной фазы с помощью метода пропитки по влагоемкости носителя Al2O3. Показано, что сульфидирование образцов Ni-Mo-содержащих систем, полученных методом осаждения в среде сверхкритического диоксида углерода, приводит к формированию сульфидной фазы, а также падению площади удельной поверхности гетерогенного катализатора, что затрудняет их дальнейшее использование как активных катализаторов. Также в ходе выполнения проекта были синтезированы монометаллические гетерогенные катализаторы с помощью методики осаждения предшественников металлов и золя Al2O3 в среде сверхкритического диоксида углерода. С помощью данной методики были синтезированы четыре типа катализаторов, содержащие 25 вес.% Ni, Co, Cu и Fe. Показано, что при прокалки на воздухе после осаждения формируется высокодисперсные системы с площадью удельной поверхности более 100 м2/г. Исследование процесса восстановления в токе водорода показало, что наиболее легко процесс восстановления протекает для Cu-содержащего катализатора около 300 °С, тогда как наиболее термически затрудненный процесс восстановления протекает для Fe-содержащего катализатора при 850 °С и более. После восстановления во всех системах наблюдается падение значения площади удельной поверхности, однако во всех образцах сохраняется достаточно развитая пористая структура с площадью поверхности более 90 м2/г. 2 На начальном этапе проекта было продемонстрировано, что использование Ni-Mo-содержащих сульфидных катализаторов позволяет проводить гидродехлорирование хлорбензола с использованием 2-пропанола в качестве донора водорода при температурах 250-300°C и давлениях 7,1-11,0 МПа. Было изучено влияние природы нейтрализаторов HCl на скорость гидродехлорирования, а также на селективность. Было показано, что при использовании неорганических нейтрализаторов, таких как CaO и NaHCO3, наблюдается наибольшая скорость гидродехлорирования, в то время как при использовании CaCO3 и K2CO3 процесс протекает медленнее. Также было показано, что при использовании неорганических нейтрализаторов HCl (CaO, CaCO3, K2CO3 и NaHCO3) основным продуктом является бензол, но также образуются такие продукты, как изопропилбензол и н-пропилбензол. Использование органического основания Et3N в качестве нейтрализатора полностью подавляет образование продуктов алкилирования бензола. Также было показано, что использование металлического катализатора, содержащего 50 вес.% Ni, нанесенного на Al2O3, позволяет эффективно проводить гидродехлорирование хлорбензола с использованием 2-пропанола в качестве донора водорода и CaO как нейтрализатора HCl при температуре 250 °С и давлении 7,1-90,0 МПа. При использовании данного катализатора изменение концентрации хлорбензола хорошо описывается в рамках кинетической модели псевдопервого порядка, при которой не наблюдается процессов дезактивации катализатора. Следует отметить, что при использовании металлического катализатора не наблюдается образование продуктов алкилирования бензола и единственным продуктом является бензол.