Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Введение 3
Глава 1. Литературный обзор 4
1.1 Пропиленгликоль и продукты его окисления: получение и применение 4
1.2 Катализаторы на основе соединений молибдена 7
Раздел 2. Экспериментальная часть 11
2.1. Методика приготовления катализаторов 11
2.2. Методы исследования катализаторов 11
2.2.1. Метод рентгенофазового анализа (РФА) 11
2.2.2. Температурно-программируемое восстановление (ТПВ) 12
2.2.3. Низкотемпературная адсорбция азота 12
2.3. Анализ продуктов каталитического окисления пропиленгликоля 12
2.4. Исследование каталитических свойств 13
Выводы 22
Список литературы 23
📖 Введение
Исследование реакции окисления пропиленгликоля представляет большой интерес, как для науки, так и для промышленности, так как в результате образуется большое количество ценных органических соединений, таких как метилглиоксаль, гидроксиацетон, молочная и пировиноградная кислоты и др. Метилглиоксаль получил широкое распространение в различных областях промышленности, начиная с пищевой и заканчивая химической отраслью. Наибольшее значение метилглиоксаль имеет для медицины, где используется в качестве противоопухолевого препарата и применяется для изготовления протезов.
Как правило, катализаторами окислительных процессов являются соединения благородных металлов Ag, Au, Pt. Однако в литературе практически не приводится данных о применении в качестве катализаторов окисления пропиленгликоля соединений переходных металлов, например, соединений молибдена, которые проявляют высокую активность в различных процессах, в частности в реакциях окисления спиртов
Таким образом, цель настоящей работы - синтез нанесенных МоО3/ЗЮ2 катализаторов и определение влияния количества вводимого компонента на физико-химические и каталитические свойства.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. синтезировать катализаторы MoO3/SiO2 с различным
содержанием нанесенного компонента (3, 5, 7 и 10% масс.);
2. исследовать их фазовый состав, текстурные характеристики, реакционную способность синтезированных образцов в реакциях температурно-программированного восстановления водородом;
3. исследовать каталитические свойства синтезированных катализаторов в реакции окисления пропиленгликоля.
✅ Заключение
1. В настоящей работе методом пропитки по влагоемкости синтезированы нанесенные Мо-содержащие катализаторы с варьированием активного компонента (МоО3) от 3 до 10 % масс. Для приготовленных образцов исследован фазовый состав, текстурные характеристики, реакционная способность поверхности методом ТПВ Н2, а также определены их каталитические свойства в реакции каталитического окисления пропиленгликоля.
2. Методом РФА установлено, что на поверхности носителя - диоксида кремния - происходит образование активной кристаллической фазы состава MoO3. При этом с увеличением количества MoO3на поверхности носителя общая удельная поверхность катализаторов снижается; образцы преимущественно имеют поры объемом 22-30 нм, чему соответствует петля гистерезиса на изотермах адсорбции-десорбции.
3. Методом ТПВ-Н2 в диапазоне температур 300-750 оС установлено, что на поверхности нанесенных катализаторов происходит восстановление оксида молибдена (VI) до оксида молибдена (IV), с дальнейшим восстановлением до Mo4O11. С увеличением содержания активного компонента укрупняется размер частиц МоО3.
4. Установлено, что количество нанесенного компонента практически не влияет на конверсию пропиленгликоля в реакции окисления пропиленгликоля. Максимальные результаты селективности по метилглиоксалю (11 %) при 400 °С были получены на катализаторе 5MoO3/SiO2, при этом селективность по побочному продукту - формальдегиду - минимальна, что свидетельствует о протекании реакции окисления пропиленгликоля без разрыва С-С связи. Уменьшение размеров частиц МоО3 благоприятно влияет на селективное окисление пропиленгликоля в метилглиоксаль.