ПАЛЛАДИЕВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, НАНЕСЕННЫЕ НА ДИОКСИД ТИТАНА И МАГНИТНЫЙ ОКСИД ЖЕЛЕЗА, В ГИДРИРОВАНИИ ФЕНИЛАЦЕТИЛЕНА: ВЛИЯНИЕ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НОСИТЕЛЯ

Аннотация

Целью настоящей работы является оценка влияния фотокаталитических свойств диоксида титана (TiO₂) и магнитного оксида железа (МОЖ) на активность и селективность Pd/TiO₂ и Pd/МОЖ катализаторов в реакции гидрирования. Диоксид титана (TiO₂ СА) был синтезирован методом осаждения TiCl₃ гидроксидом аммония с последующем прокаливанием полученного осадка при 350°C. Магнитный оксид железа (МОЖ) синтезировали методом химического со-осаждения солей железа в соотношении Fe³⁺:Fe²⁺ = 2:1. Синтезированные TiO₂ СА, МОЖ и коммерческий анатаз (TiO₂ КА) были охарактеризованы физико-химическими методами и испытаны в реакции фоторазложения органического красителя. Методами РФА, мессбауэровской спектроскопии и элементного анализа было показано, что МОЖ представляет собой смесь Fe₃O₄ и γ-Fe₂O₃, а TiO₂ СА является анатазом. Исследование TiO₂ СА, TiO₂ КА и МОЖ методами СЭМ, РФА и БЭТ показало, что материалы представляют собой ассоциации микроагрегатов, которые, в свою очередь, состоят из более мелких частиц (TiO₂ СА - 8,2 нм, TiO₂ КА - 15,6 нм, МОЖ - 14,1 нм). Максимальная скорость фоторазложения метилового оранжевого составила 4,6×10^-11, 2,9×10^-11 и 0,6×10^-11 моль/с для TiO2 КА, TiO₂ СА и МОЖ, соответственно. Паладиевые катализаторы получали методом осаждения ионов [PdCl₄]^2- на носители с использованием раствора NaOH в качестве осадителя. Полученные 0,9% Pd/TiO₂ СА, 1% Pd/TiO₂ КА и 1%Pd/МОЖ катализаторы были исследованы в гидрировании фенилацетилена. По активности катализаторы располагались в ряд: Pd/TiO2 КА (W_max = 17,8×10⁻⁶ моль/с) > Pd/TiO2 СА (W_max =7,3×10⁻⁶ моль/с) > Pd/МОЖ (W_max =1,2×10⁻⁶ моль/с), что коррелирует с результатами испытания соответствующих носителей в реакции фоторазложения метилового оранжевого. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования материалов с фотокаталитической активностью в качестве носителей для конструирования палладиевых катализаторов гидрирования с улучшенными свойствами.