Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ
Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксид...
Saved in:
| Published in: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут газу НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61652 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859606843968454656 |
|---|---|
| author | Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. |
| author_facet | Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. |
| citation_txt | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description | Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксида углерода 300 мг/м3 (15 ПДК для рабочей зоны). Установлено, что, кроме трепела, формирование Pd(II)-Cu(II)-катализатора, обеспечивающего стационарное окисление СО кислородом воздуха, происходит только на кислотномодифицированных образцах клиноптилолита (Н-CLI-6), морденита (H-MOR-6), монтмориллонита (H-Mont-6) и базальтового туфа (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активность катализатора зависит от природы носителя. Степень окисления СО кислородом в стационарном режиме понижается в ряду носителей H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88). ТР (87) . Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). В случае применения образцов базальтового туфа разного происхождения найдена корреляция между фазовым составом носителя и активностью катализатора.
Отримано нанесені на природні алюмосилікати (клиноптилоліт, морденіт, монтмориллоніт, трепел, базальтовий туф) Pd(II)-Cu(II)-каталізатори окиснення монооксиду вуглецю киснем при температурі навколишнього середовища, нормальному тиску, підвищеній вологості газоповітряної суміші та вмісті монооксиду вуглецю 300 мг/м3 (15 ГПК для робочої зони). Встановлено, що, крім трепелу, формування Pd(II)-Cu(II)-каталізатора, який забезпечує стаціонарне окиснення СО киснем повітря, відбувається тільки на кислотномодифікованих зразках клиноптилоліту (Н-CLI-6), морденіту (H-MOR-6), монтмориллоніту (H-Mont-6) та базальтового туфу (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активність каталізатора залежить від природи носія. Ступінь окиснення СО киснем у стаціонарному режимі знижується у ряді носіїв H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88) . ТР (87). Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). У випадку застосування зразків базальтового туфу різного походження знайдено кореляцію між фазовим складом носія та активністю каталізатора.
Pd(II)-Cu(II) catalysts deposited on natural silica-alumina (clinoptilolite, mordenite, montmorillonite, tripoli, and basalt tuff) for carbon monoxide oxidation at ambient temperature, normal pressure, increased air-gas mixture humidity and carbon monoxide concentration of 300 mg/m3 (15 MPC for working area) are obtained. It is established that Pd(II)-Cu(II) catalyst formation that provides CO steady-state oxidation descends only on acid modified clinoptilolite (H-CLI-6), mordenite (H-MOR-6), montmorillonite (H-Mont-6), and basalt tuff (H-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, and Н-БТ(2)-6) samples. The catalyst activity depends on carrier nature. The level of CO oxidation (%) by oxygen in the stationary mode decreases in the following consequence: H-Mont-6 (94) > Н-БТ(1)-6 (91) > Н-БТ(1)*-6 (88) > ТР (87) > Н-БТ (2)-6 (82) > H-MOR-6 (40) > Н-CLI-6 (38). The correlation between carrier phase composition and catalyst activity in case of different origin basalt tuffs application is discovered.
|
| first_indexed | 2025-11-28T06:45:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
 [1–5] îáîáùåíû òåîðåòè÷åñêèå è ïðàêòè-
÷åñêèå àñïåêòû ðàçðàáîòêè íàíåñåííûõ íà îê-
ñèäíûå (Al2O3, SiO2) è óãëåðîäíûå (ÀÓ, óãëå-
ðîäíûå âîëîêíèñòûå ìàòåðèàëû (ÓÂÌ)) íîñè-
òåëè ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ, îáåñ-
ïå÷èâàþùèõ ýôôåêòèâíóþ î÷èñòêó âîçäóõà îò
ÑÎ, ÐÍ3, Î3 ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé
ñðåäû, íîðìàëüíîì àòìîñôåðíîì äàâëåíèè, ïî-
âûøåííîì ñîäåðæàíèè ïàðîâ âîäû è íèçêîé
êîíöåíòðàöèè íàçâàííûõ òîêñè÷íûõ âåùåñòâ â
âîçäóõå (1–15 ÏÄÊ), à òàêæå ïðè íàëè÷èè
ïðèìåñåé — êàòàëèòè÷åñêèõ ÿäîâ. Êîíå÷íîé öå-
ëüþ ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå òàêèõ êàòàëèçàòîðîâ
â ìàëîãàáàðèòíûõ êîëëåêòèâíûõ è èíäèâèäó-
àëüíûõ ñðåäñòâàõ çàùèòû îðãàíîâ äûõàíèÿ ðà-
áîòíèêîâ ðàçëè÷íûõ îòðàñëåé ïðîìûøëåííîñòè
è ïðîèçâîäñòâ, ÷òî äèêòóåò ðÿä òðåáîâàíèé ê
êàòàëèçàòîðàì, ñðåäè êîòîðûõ îáåñïå÷åíèå ñòà-
áèëüíîé î÷èñòêè âîçäóõà îò òîêñè÷íûõ âåùåñòâ
äî ÏÄÊ è íèæå ïðè ïîñòîÿííî èçìåíÿþùèõñÿ
18 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
ÓÄÊ 54.128.13:541.124:542.943.7:546.262.3-31:546.92’284
Èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ àëþìîñèëèêàòîâ Óêðàèíû
äëÿ ðàçðàáîòêè íîâûõ ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ
î÷èñòêè âîçäóõà îò ãàçîîáðàçíûõ òîêñè÷íûõ âåùåñòâ
Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë.1, Êèîñå Ò.À.1, Âîëêîâà Â.ß.1, Ýííàí À.À.2
1 Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò
2 Ôèçèêî-õèìè÷åñêèé èíñòèòóò çàùèòû îêðóæàþùåé ñðåäû
è ÷åëîâåêà ÌÎÍ è ÍÀÍ Óêðàèíû
Ïîëó÷åíû íàíåñåííûå íà ïðèðîäíûå àëþìîñèëèêàòû (êëèíîïòèëîëèò, ìîðäåíèò, ìîíòìî-
ðèëëîíèò, òðåïåë, áàçàëüòîâûé òóô) Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðû îêèñëåíèÿ ìîíîîêñè-
äà óãëåðîäà êèñëîðîäîì ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû, íîðìàëüíîì äàâëåíèè,
ïîâûøåííîé âëàæíîñòè ãàçîâîçäóøíîé ñìåñè è ñîäåðæàíèè ìîíîîêñèäà óãëåðîäà
300 ìã/ì3 (15 ÏÄÊ äëÿ ðàáî÷åé çîíû). Óñòàíîâëåíî, ÷òî, êðîìå òðåïåëà, ôîðìèðî-
âàíèå Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðà, îáåñïå÷èâàþùåãî ñòàöèîíàðíîå îêèñëåíèå ÑÎ êè-
ñëîðîäîì âîçäóõà, ïðîèñõîäèò òîëüêî íà êèñëîòíîìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöàõ êëè-
íîïòèëîëèòà (Í-CLI-6), ìîðäåíèòà (H-MOR-6), ìîíòìîðèëëîíèòà (H-Mont-6) è áà-
çàëüòîâîãî òóôà (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, Í-ÁÒ(2)-6). Àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðà çàâè-
ñèò îò ïðèðîäû íîñèòåëÿ. Ñòåïåíü îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñëîðîäîì â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå
ïîíèæàåòñÿ â ðÿäó íîñèòåëåé H-Mont-6 (94) � Í-ÁÒ(1)-6 (91) � Í-ÁÒ(1)*-6 (88) �
ÒÐ (87) � Í-ÁÒ(2)-6 (82) � H-MOR-6 (40) � Í-CLI-6 (38).  ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ îá-
ðàçöîâ áàçàëüòîâîãî òóôà ðàçíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íàéäåíà êîððåëÿöèÿ ìåæäó ôàçî-
âûì ñîñòàâîì íîñèòåëÿ è àêòèâíîñòüþ êàòàëèçàòîðà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êàòàëèçàòîð, ìîíîîêñèä óãëåðîäà, Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîð, ïðè-
ðîäíûå àëþìîñèëèêàòû.
Îòðèìàíî íàíåñåí³ íà ïðèðîäí³ àëþìîñèë³êàòè (êëèíîïòèëîë³ò, ìîðäåí³ò, ìîíòìîðèëëîí³ò,
òðåïåë, áàçàëüòîâèé òóô) Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîðè îêèñíåííÿ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ
êèñíåì ïðè òåìïåðàòóð³ íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà, íîðìàëüíîìó òèñêó, ï³äâèùåí³é âîëî-
ãîñò³ ãàçîïîâ³òðÿíî¿ ñóì³ø³ òà âì³ñò³ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ 300 ìã/ì3 (15 ÃÏÊ äëÿ ðîáî÷î¿
çîíè). Âñòàíîâëåíî, ùî, êð³ì òðåïåëó, ôîðìóâàííÿ Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîðà, ÿêèé çàáåç-
ïå÷óº ñòàö³îíàðíå îêèñíåííÿ ÑÎ êèñíåì ïîâ³òðÿ, â³äáóâàºòüñÿ ò³ëüêè íà êèñëîòíîìîäèô³-
êîâàíèõ çðàçêàõ êëèíîïòèëîë³òó (Í-CLI-6), ìîðäåí³òó (H-MOR-6), ìîíòìîðèëëîí³òó
(H-Mont-6) òà áàçàëüòîâîãî òóôó (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, Í-ÁÒ(2)-6). Àêòèâí³ñòü êàòàë³-
çàòîðà çàëåæèòü â³ä ïðèðîäè íîñ³ÿ. Ñòóï³íü îêèñíåííÿ ÑÎ êèñíåì ó ñòàö³îíàðíîìó ðåæèì³
çíèæóºòüñÿ ó ðÿä³ íîñ³¿â H-Mont-6 (94) � Í-ÁÒ(1)-6 (91) � Í-ÁÒ(1)*-6 (88) � ÒÐ (87) �
Í-ÁÒ(2)-6 (82) � H-MOR-6 (40) � Í-CLI-6 (38). Ó âèïàäêó çàñòîñóâàííÿ çðàçê³â
áàçàëüòîâîãî òóôó ð³çíîãî ïîõîäæåííÿ çíàéäåíî êîðåëÿö³þ ì³æ ôàçîâèì ñêëàäîì íîñ³ÿ òà
àêòèâí³ñòþ êàòàë³çàòîðà.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: êàòàë³çàòîð, ìîíîîêñèä âóãëåöþ, Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîð, ïðèðîäí³
àëþìîñèë³êàòè.
� Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Ýííàí À.À., 2009
õàðàêòåðèñòèêàõ ãàçîâîçäóøíîãî ïîòîêà è ìàëîì
âðåìåíè êîíòàêòà [5]. Âûñîêàÿ àêòèâíîñòü íàíå-
ñåííûõ ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ äîñ-
òèãàåòñÿ ïðè óñëîâèè îïòèìàëüíîãî ñî÷åòàíèÿ
ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ è ñòðóêòóðíî-àäñîðáöèîííûõ
ñâîéñòâ íîñèòåëÿ, ïðèðîäû öåíòðàëüíîãî àòîìà è
ëèãàíäîâ, à òàêæå ñîîòíîøåíèÿ ìåòàëë : ëèãàíä.
 ðàìêàõ ðåøåíèÿ çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ ïðî-
áëåìàìè ýíåðãî- è ðåñóðñîñáåðåæåíèÿ, à òàêæå
çàìåíîé èìïîðòíûõ ìàòåðèàëîâ îòå÷åñòâåííûìè
àêòóàëüíûì â îáëàñòè ðàçðàáîòêè êàòàëèçàòîðîâ
ýêîëîãè÷åñêîãî íàçíà÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïîèñê íî-
âûõ äîñòóïíûõ è äåøåâûõ îòå÷åñòâåííûõ ïðè-
ðîäíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ èõ â êà-
÷åñòâå íîñèòåëåé àêòèâíîé ôîðìû êàòàëèçàòîðà:
äèñïåðñíûõ ìåòàëëîâ, îêñèäîâ ìåòàëëîâ è ìå-
òàëëîêîìïëåêñîâ. Ïî íàøåìó ìíåíèþ, ïåðñïåê-
òèâíûìè ìîãóò áûòü ïðèðîäíûå öåîëèòû (êëè-
íîïòèëîëèò (CLI), ìîðäåíèò (MOR)), ñëîèñòûå
ñèëèêàòû ñ ðàñøèðÿþùåé ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêîé
— ìîíòìîðèëëîíèò (Mont), äèñïåðñíûå êðåìíå-
çåìû — òðåïåë (ÒÐ), à òàêæå áàçàëüòîâûé òóô
(ÁÒ). Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ïåðå÷èñëåí-
íûõ ïðèðîäíûõ ñîðáåíòîâ, êðîìå áàçàëüòîâîãî
òóôà, âñåñòîðîííå èçó÷åíû [6–8] è ïðîäîëæàþò
èçó÷àòüñÿ [9,10]. Ïðèðîäíûå öåîëèòû èñïîëüçó-
þòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ ãàçîâ è óëàâëèâàíèÿ çíà÷è-
òåëüíûõ êîëè÷åñòâ àòìîñôåðíûõ çàãðÿçíèòåëåé
(ÑÎ2, SOx, NOx, H2S, NH3 ) [11].
Ïðèìåíåíèå óêàçàííûõ ïðèðîäíûõ ìàòå-
ðèàëîâ â êà÷åñòâå íîñèòåëåé äèñïåðñíûõ ìåòàë-
ëè÷åñêèõ [12] èëè îêñèäíûõ [13] êàòàëèçàòîðîâ
êðàéíå îãðàíè÷åíî. Êðîìå íàøèõ ðàáîò
[14–18], ïðàêòè÷åñêè íåò äàííûõ îá èõ èñïîëü-
çîâàíèè â êà÷åñòâå íîñèòåëåé ìåòàëëîêîìïëåêñ-
íûõ ñîåäèíåíèé. Òàêàÿ ñèòóàöèÿ îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî îáîñíîâàííûé âûáîð íîñèòåëÿ óñëîæ-
íÿåòñÿ ïåðåìåííûì ñîñòàâîì ïðèðîäíûõ ñîð-
áåíòîâ è ìíîæåñòâîì ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà
àêòèâíîñòü ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ.
Ïî íàøåìó ìíåíèþ, êðîìå êîìïîíåíòíîãî ñî-
ñòàâà êàòàëèçàòîðà, ê íàèáîëåå âàæíûì ôàêòî-
ðàì îòíîñÿòñÿ ñëåäóþùèå: ñòðóêòóðà (òîïîëî-
ãèÿ àëþìîñèëèêàòíîãî êàðêàñà, ãåîìåòðè÷åñêèå
ðàçìåðû âõîäíûõ îêîí, êàíàëîâ); ïðèðîäà è
ñîîòíîøåíèå ôàç äëÿ ìíîãîôàçîâûõ ñîðáåíòîâ;
ñîîòíîøåíèå nSi/nAl; êèñëîòíûå ñâîéñòâà ñîð-
áåíòîâ; óñëîâèÿ ñîðáöèè èîíîâ ïåðåõîäíûõ ìå-
òàëëîâ, ôîðìà èõ íàõîæäåíèÿ; òîïîãðàôè÷å-
ñêèå ìåñòà ëîêàëèçàöèè Ìn+ è âîçìîæíîñòü èõ
êîîðäèíàöèè ñ äðóãèìè ëèãàíäàìè; âîçìîæ-
íîñòü äîñòóïà ãàçîîáðàçíûõ ìîëåêóë ê ìåñòàì
ëîêàëèçàöèè èîíà Ìn+; íàëè÷èå äðóãèõ êàòèî-
íîâ è àíèîíîâ, âëèÿþùèõ íå òîëüêî íà ëîêàëè-
çàöèþ èîíîâ Ìn+ è èõ êîîðäèíàöèîííîå îêðó-
æåíèå, íî è íà ïîäâèæíîñòü èîíîâ âîîáùå è
èîíîâ âîäîðîäà â îñîáåííîñòè.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå íà ïðèìåðå ðåàêöèè
íèçêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óã-
ëåðîäà êèñëîðîäîì èññëåäîâàíî âëèÿíèå ïðèðî-
äû íîñèòåëÿ (CLI, MOR, Mont, ÒÐ è ÁÒ) íà
àêòèâíîñòü íàíåñåííûõ íà íèõ ñëîæíûõ êîìïî-
çèöèé, ñîäåðæàùèõ ñîëè ïàëëàäèÿ (II), ìåäè
(II) è áðîìèä êàëèÿ, êîòîðûå òîëüêî ïðè ñî-
âìåñòíîì ïðèñóòñòâèè è îïðåäåëåííîì ñîîòíî-
øåíèè îáåñïå÷èâàþò ïðîòåêàíèå ðåàêöèè â ñòà-
öèîíàðíîì ðåæèìå.
 òàáëèöå ïðåäñòàâëåíû ñâåäåíèÿ î õèìè-
÷åñêîì è ôàçîâîì ñîñòàâå ïðèðîäíûõ ñîðáåí-
òîâ, èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ êàòàëè-
çàòîðîâ. Âèäíî, ÷òî CLI, MOR, Mont è ÁÒ(1)
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 19
Ñâåäåíèÿ î ïðèðîäíûõ ñîðáåíòàõ Óêðàèíû, èñïîëüçóåìûõ â êà÷åñòâå íîñèòåëåé Pd(II)–Cu(II)-
êàòàëèçàòîðîâ
Îáðàçåö Ìåñòîðîæäåíèå
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, % (ìàñ.)
Ôàçîâûé ñîñòàâ, % (ìàñ.)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 SiO2/Al2O3
CLI1 Ñîêèðíèöêîå,
Çàêàðïàòñêàÿ îáë.
71,50 13,10 0,90 5,5 CLI — 85 � 6;
-SiO2,
Fe2O3 è äð. — îñòàëüíîå
MOR ñ. Ëèï÷à,
Çàêàðïàòñêàÿ îáë.
64,56 12,02 0,95 5,4 MOR — 72 � 6;
-SiO2,
Fe2O3 è äð. — îñòàëüíîå
Mont Êóäðèíñêîå, Êðûì 58,25 14,27 4,37 4,1 Mont � 70; êàîëèíèò,
Fe2O3,
-SiO2, ïîëåâîé øïàò
— îñòàëüíîå
ÒÐ2 Êîíîïëÿíñêîå,
Êèðîâîãðàäñêàÿ îáë.
80,00 4,00 3,00 20,0 êðåìíåçåì (îïàëêðèñòîáàëèò,
CLI � 8, Mont � 10)
ÁÒ(1) Ïîëûöêîå II,
Ðîâåíñêàÿ îáë.
(H = 50–70 ì)
68,44 12,82 10,14 5,3 ÑLI è MOR — 35–40; Mont —
30–40;
-SiO2, Fe2O3, ÒiO2 è äð.
— îñòàëüíîå
ÁÒ(1)* Ïîëûöêîå II,
Ðîâåíñêàÿ îáë.
(H = 20–30 ì)
63,62 19,60 10,49 3,2 Òî æå
ÁÒ(2) Áåðåñòîâåöêîå,
Âîëûíñêàÿ îáë.
58,79 18,51 7,90 3,2 Òî æå
Ïðèìå÷àíèå. 1 — ÒÓ Ó 14.5-00292540.001-2001; 2 — ÒÓ Ó 14.2-00374485-004:2005.
õàðàêòåðèçóþòñÿ ïðèìåðíî îäèíàêîâûì ìàññî-
âûì ñîîòíîøåíèåì SiO2/Al2O3; ýòîò ïîêàçà-
òåëü âûñîêèé äëÿ ÒÐ è áîëåå íèçêèé äëÿ
ÁÒ(1)* è ÁÒ(2).
Òîëüêî îáðàçöû áàçàëüòîâîãî òóôà èìåþò
âûñîêîå ñîäåðæàíèå Fe2O3. Ïðèðîäíûå àëþìî-
ñèëèêàòû ÿâëÿþòñÿ ñëîæíûìè ïîëèìèíåðàëü-
íûìè ñèñòåìàìè ñ ïåðåìåííûì ôàçîâûì ñîñòà-
âîì. Îáðàçöû ïðèðîäíûõ ñîðáåíòîâ, êðîìå òðå-
ïåëà, ìîäèôèöèðîâàëè ðàñòâîðîì àçîòíîé êè-
ñëîòû (3 ìîëü/ë) ïðè êèïÿ÷åíèè â òå÷åíèå 3–6
÷ [14].
Îáðàçöû êàòàëèçàòîðà ïîëó÷àëè ìåòîäîì
èìïðåãíèðîâàíèÿ íîñèòåëÿ ðàñòâîðîì, ñîäåðæà-
ùèì õëîðèä ïàëëàäèÿ (II), íèòðàò ìåäè (II) è
áðîìèä êàëèÿ. Íîñèòåëü (10 ã) ïîñòîÿííîãî
ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà (0,75 ìì) ïðîïèòûâàëè
4 ìë ðàñòâîðà ñ çàäàííûì ñîîòíîøåíèåì êîìïî-
íåíòîâ. Ïîëó÷åííóþ âëàæíóþ ìàññó ñóøèëè â
âîçäóøíîé ñðåäå ïðè 110 �Ñ äî ïîñòîÿííîé
ìàññû, à çàòåì îáðàçåö âûäåðæèâàëè â ýêñèêà-
òîðå íàä ðàñòâîðîì ñåðíîé êèñëîòû (30–35 %)
â òå÷åíèå 1 ÷, ÷òîáû îí àäñîðáèðîâàë 0,03 ã
Í2Î íà 1 ã íîñèòåëÿ. Ïîëó÷åííûå îáðàçöû êà-
òàëèçàòîðà ÿâëÿþòñÿ ìíîãîêîìïîíåíòíûìè ñèñ-
òåìàìè K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/íîñèòåëü.
Ñîäåðæàíèå êîìïîíåíòîâ êàòàëèçàòîðà ðàññ÷è-
òûâàëè íà åäèíèöó ìàññû íîñèòåëÿ. Òåñòèðîâà-
íèå îáðàçöîâ íà êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü â
ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ îñóùåñòâëÿëè â ïðîòî÷-
íîé ïî ãàçó òåðìîñòàòèðîâàííîé ïðè 20 �Ñ
óñòàíîâêå, â ðåàêòîðå ñ íåïîäâèæíûì ñëîåì êà-
òàëèçàòîðà.
Ðàçìåðû ðåàêòîðà, äèñïåðñíîñòü îáðàçöîâ è
ëèíåéíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâîçäóøíîé ñìåñè (ÃÂÑ)
(U = 4,2 ñì/ñ) ñîîòâåòñòâóþò ðåæèìó èäåàëü-
íîãî âûòåñíåíèÿ è ïðîòåêàíèþ ðåàêöèè â êèíå-
òè÷åñêîé îáëàñòè [14].
ÃÂÑ ñ êîíöåíòðàöèåé ÑÎ 100 è 300 ìã/ì3
ïîëó÷àëè ðàçáàâëåíèåì êîíöåíòðèðîâàííîãî ãà-
çà (ÑÎ 98–99 % (îá.)) î÷èùåííûì âîçäóõîì.
Íà÷àëüíóþ (CÑÎ
í) è êîíå÷íóþ (CÑÎ
ê) êîíöåí-
òðàöèè îïðåäåëÿëè ñ ïîìîùüþ ãàçîàíàëèçàòîðà
621ÝÕÎ4 («Àíàë³òïðèëàä», Óêðàèíà), ÷óâñòâè-
òåëüíîñòü êîòîðîãî 2 ìã/ì3. Îòíîñèòåëüíóþ
âëàæíîñòü ÃÂÑ (�ÃÂÑ) ïîääåðæèâàëè ïîñòîÿí-
íîé (76 %). Îá àêòèâíîñòè êàòàëèçàòîðîâ ñóäè-
ëè ïî ñòåïåíè îêèñëåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì
ðåæèìå è äîñòèæåíèþ ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé
êîíöåíòðàöèè ÑÎ (ÏÄÊÑÎ = 20 ìã/ì3).
Ðåíòãåíîãðàììû èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ â îá-
ëàñòè 8� � �� 60� ïîëó÷åíû íà ïðèáîðå
ÄÐÎÍ-3Ì, à â îáëàñòè � îò 1 äî 4� — ñ ïîìî-
ùüþ ìîäèôèöèðîâàííîãî ïðèáîðà ÄÐÎÍ; èçëó÷å-
íèå ÑuÊ
(� = 0,154178 íì), íàïðÿæåíèå 30 êÂ,
òîê 28 ìÀ.
Íà ðèñ.1 ïðåäñòàâëåíû äàííûå ïî èçìåíå-
íèþ êîíå÷íîé êîíöåíòðàöèè ÑÎ âî âðåìåíè
ïðè îêèñëåíèè åãî êèñëîðîäîì íà êàòàëèçàòî-
ðàõ K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/CLI (êðèâûå
1–3). Âèäíî, ÷òî çàêðåïëåííûå íà ïðèðîäíîì
êëèíîïòèëîëèòå Pd (II) è Cu (II) íå îáåñïå÷è-
âàþò ñòàöèîíàðíîãî ðåæèìà îêèñëåíèÿ ÑÎ è
òîëüêî íà êèñëîòíîìîäèôèöèðîâàííîì êëèíîï-
òèëîëèòå ïðîÿâëÿþòñÿ êàòàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà
àöèäîêîìïëåêñîâ ïàëëàäèÿ (II) è ìåäè (II).
Îäíàêî è â ýòîì ñëó÷àå ñòåïåíü ïðåâðàùåíèÿ
ÑÎ íèçêàÿ è ïðè âàðüèðîâàíèè Pd (II) îò 0 äî
3,05.10–5 ìîëü/ã è Cu (II) îò 0 äî 2,3.10–4
ìîëü/ã CÑÎ
ê ïðåâûøàåò ÏÄÊ. Àíàëîãè÷íàÿ
êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ è â ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ
ìîðäåíèòà (êðèâûå 4, 5). Î÷åâèäíî, íèçêàÿ àê-
òèâíîñòü òàêèõ êàòàëèçàòîðîâ îáóñëîâëåíà íå
òîëüêî ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ñëîæ-
íîé êàòàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû, íî è îãðàíè÷åí-
íîé äîñòóïíîñòüþ äëÿ ìîëåêóë ÑÎ àêòèâíûõ
öåíòðîâ â äèôôóçèîííîëèìèòèðóþùèõ êàíàëàõ
öåîëèòîâ, êîòîðûìè, ïî äàííûì [11], äëÿ êëè-
íîïòèëîëèòà ÿâëÿþòñÿ 8-÷ëåííûå êàíàëû Ñ, à
äëÿ ìîðäåíèòà — 8-÷ëåííûå êàíàëû 2.
Òåñòèðîâàíèå â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñ-
ëîðîäîì êîìïîçèöèè ñ ïðèìåíåíèåì ìîíòìî-
ðèëëîíèòà K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/Mont
(ðèñ.2) ïîêàçàëî, ÷òî íîñèòåëü òàêæå òðåáóåò
ïðåäâàðèòåëüíîãî êèñëîòíîãî àêòèâèðîâàíèÿ,
íî, êàê âèäíî èç ïðåäñòàâëåííûõ äàííûõ, äëÿ
äîñòèæåíèÿ âûñîêîé ñòåïåíè ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ
â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå ìîæíî îãðàíè÷èòüñÿ
ìîäèôèöèðîâàíèåì â òå÷åíèå 1 ÷. Ïðè áîëåå
20 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ðèñ.1. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/CLI (èëè MOR) íà íîñèòåëÿõ: 1 — CLI; 2 —
H-CLI-3; 3 — H-CLI-6; 4 — MOR; 5 — H-MOR-6 (ÑPd(II) =
2,72.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í =
300 ìã/ì3).
äëèòåëüíîé êèñëîòíîé îáðàáîòêå ìîíòìîðèëëî-
íèòà êàòàëèçàòîð îáåñïå÷èâàåò î÷èñòêó âîçäóõà
íàìíîãî íèæå ÏÄÊÑÎ.
Ðàíåå ðàçðàáîòàííûé íàìè êàòàëèçàòîð
K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/ÒÇÊ-Ì (ÒÇÊ-Ì
— òðåïåë, ìîäèôèöèðîâàííûé ïî ñïåöèàëüíîé
òåõíîëîãèè è ñîäåðæàùèé 99,7 % (ìàñ.) SiO2;
Çèêååâñêîå ìåñòîðîæäåíèå, Ðîññèÿ) ïðîäåìîí-
ñòðèðîâàë âûñîêóþ àêòèâíîñòü è ñòàáèëüíóþ
î÷èñòêó âîçäóõà îò ÑÎ â óñëîâèÿõ àëþìèíèå-
âîãî ïðîèçâîäñòâà [5]. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðè-
ðîäíîãî òðåïåëà âûøåíàçâàííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ
ïîëó÷èòü àêòèâíûé Pd(II)–Cu(II)-êàòàëèçàòîð íå
óäàëîñü.
Òðåïåë, äîáûâàåìûé â Óêðàèíå (ñì. òàáëè-
öó), ÿâëÿåòñÿ âûñîêîêðåìíèñòûì ïîëèôàçíûì
ìèíåðàëîì, â íåì, êðîìå êðèñòîáàëèòà, îáíàðó-
æèâàåòñÿ íå áîëåå 8–10 % (ìàñ.) CLI è Mont.
Òàêîé æå ñëîæíûé ôàçîâûé ñîñòàâ îòìå÷àåòñÿ
ó áåëîðóññêèõ òðåïåëîâ [18]. Î÷åâèäíî, ïðå-
èìóùåñòâåííîå ñîäåðæàíèå êðåìíåçåìà â òðåïå-
ëå îáóñëîâëèâàåò ôîðìèðîâàíèå Pd(II)-Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà, îáåñïå÷èâàþùåãî âûñîêóþ ñòå-
ïåíü ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå,
óæå íà ïðèðîäíîì îáðàçöå. Ïðè ýòîì âèäíî
(ðèñ.3), ÷òî â ñëó÷àå CÑÎ
í = 100 ìã/ì3 äàæå
ïðè ìàññå êàòàëèçàòîðà 2,5 ã âîçäóõ î÷èùàåòñÿ
äî ÏÄÊ. Âàðüèðîâàíèåì ñîäåðæàíèÿ Pd (II) è
Cu (II) íàéäåíî èõ îïòèìàëüíîå ñîîòíîøåíèå â
ñîñòàâå êàòàëèçàòîðà.
 ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ áàçàëüòîâîãî òóôà â
êà÷åñòâå íîñèòåëÿ àöèäîêîìïëåêñîâ Pd (II) è
Cu (II) íàìè ïîêàçàíî, ÷òî òîëüêî íà êèñëîòíî-
ìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöàõ ÁÒ ôîðìèðóåòñÿ
àêòèâíûé êàòàëèçàòîð îêèñëåíèÿ ÑÎ [14, 17].
Ïðè êèñëîòíîé îáðàáîòêå ÁÒ ïðîèñõîäèò íå
òîëüêî èçìåíåíèå åãî êèñëîòíûõ ñâîéñòâ [19],
íî è ñóùåñòâåííûå ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ íî-
ñèòåëÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçðàñòàåò âåðîÿò-
íîñòü ñîâìåñòíîé ëîêàëèçàöèè Pd (II) è Cu
(II), íåîáõîäèìîé äëÿ äîñòèæåíèÿ ñòàöèîíàð-
íîãî ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ. Èç
ðèñ.4 âèäíî, ÷òî àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ ðÿäà
Pd(II)–Cu(II)/Í-ÁÒ-6 ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ
óñëîâèÿõ çàâèñèò îò ïðîèñõîæäåíèÿ áàçàëüòî-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 21
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/Mont: 1 — Ìont; 2 — Mont-H2O; 3 — H-Mont-1; 4
— H-Mont-3; 5 — H-Mont-6 (ÑPd(II) = 2,72.10–5, ÑCu(II) =
2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í = 300 ìã/ì3).
Ðèñ.3. Èçìåíåíèå CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì ïðè ðàçíîé ìàññå êàòàëèçàòîðà K2PdCl4-
Cu(NO3)2-KBr-H2O/ÒÐ, ã: 1 — 2,5; 2 — 3,0; 3 — 5,0; 4 —
7,5; 5 — 10,0 (ÑPd(II) = 4,0.10–5, ÑCu(II) = 8,8.10–5, CKBr =
1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í = 100 ìã/ì3).
Ðèñ.4. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/ÁÒ: 1 — ÁÒ(1); 2 — ÁÒ(1)*; 3 — ÁÒ(2); 4 —
H-ÁÒ(1)-6; 5 — H-ÁÒ(1)*-6; 6 — H-ÁÒ(2)-6 (ÑPd(II) =
1,36.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í
= 300 ìã/ì3).
âîãî òóôà (ñì. òàáëèöó): íàèáîëüøóþ ñòåïåíü
ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå îáåñ-
ïå÷èâàþò àöèäîêîìïëåêñû Pd (II) è Cu (II), íà-
íåñåííûå íà Í-ÁÒ(1)-6, êîòîðûé, ïî äàííûì
[19], èìååò íàèìåíüøåå ïî ñðàâíåíèþ ñ
Í-ÁÒ(1)*-6 è Í-ÁÒ(2)-6 ñîäåðæàíèå ëüþèñîâ-
ñêèõ è áðåíñòåäîâñêèõ êèñëîòíûõ öåíòðîâ.
Îäíàêî êèñëîòíîñòü îáðàçöîâ íå ÿâëÿåòñÿ
åäèíñòâåííîé ïðè÷èíîé, îáóñëîâëèâàþùåé ðàç-
íóþ àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ. Îá ýòîì ñâèäå-
òåëüñòâóþò âûïîëíåííûå íàìè ðåíòãåíîôàçîâûå
èññëåäîâàíèÿ îáðàçöîâ ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî
òóôà ðàçíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (ðèñ.5), à òàêæå
õèìè÷åñêè-ìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöîâ [20].
Îáîáùåíû äàííûå ïî èçìåíåíèþ êðèñòàë-
ëè÷íîñòè îáðàçöîâ áàçàëüòîâîãî òóôà (%) â çàâè-
ñèìîñòè îò èõ ïðîèñõîæäåíèÿ è õèìè÷åñêîãî ìî-
äèôèöèðîâàíèÿ: ÁÒ(1) — 100; Í-ÁÒ(1)-6 — 84;
Pd(II)-Cu(II)/Í-ÁÒ(1)-6 — 76; ÁÒ(1)* — 67;
Í-ÁÒ(1)*-6 — 70; Pd(II)-Cu(II)/Í-ÁÒ(1)*-6 —
61; ÁÒ(2) — 43; Í-ÁÒ(2)-6 — 44; Pd(II)-Cu(II)
/Í-ÁÒ(2)-6 — 33.
 öåëîì ïî ðåçóëüòàòàì ðåíòãåíîôàçîâîãî
àíàëèçà ñäåëàíû ñëåäóþùèå âûâîäû. Îáðàçöû
ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî òóôà ðàçíîãî ïðîèñõî-
æäåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ìíîãîôàçîâûìè ìèíåðàëàìè,
îòëè÷àþùèìèñÿ êðèñòàëëè÷íîñòüþ è îòíîñè-
òåëüíûì ñîäåðæàíèåì îñíîâíûõ ôàç: CLI,
MOR, Mont è Fe2O3. Êðèñòàëëè÷íîñòü èñõîä-
íûõ ÁÒ óìåíüøàåòñÿ â ðÿäó ÁÒ(1) � ÁÒ(1)* �
ÁÒ(2). Äëÿ ÁÒ(2) óñòàíîâëåíî íàèìåíüøåå ñî-
äåðæàíèå ôàç Mont è Fe2O3.
Ïðè êèñëîòíîì ìîäèôèöèðîâàíèè îáðàçöîâ ÁÒ è
íàíåñåíèè íà íèõ àöèäîêîìïëåêñîâ Pd (II) è Cu
(II) êðèñòàëëè÷íîñòü îáðàçöîâ ñíèæàåòñÿ áåç ðàç-
ðóøåíèÿ ñòðóêòóðû öåîëèòíûõ ôàç CLI è MOR;
ìîíòìîðèëëîíèò èñïûòûâàåò ñòðóêòóðíûå èçìåíå-
íèÿ, ÷òî ñîïðîâîæäàåòñÿ èçìåíåíèåì ðåíòãåíîñ-
ïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê (d è I/I0) ïåðâîé áà-
çîâîé ëèíèè ïðè � = 2,87�, d = 1,55 íì.
Âïåðâûå óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè íàíåñåíèè
Pd (II) è Cu (II) íà êèñëîòíî-ìîäèôèöèðîâàí-
íûå îáðàçöû áàçàëüòîâîãî òóôà ëîêàëèçàöèÿ
êàòèîíîâ ìåòàëëîâ ïðîèñõîäèò íå òîëüêî íà
àëþìîñèëèêàòíûõ (CLI, MOR è Mont), íî è
íà îêñèäíûõ ôàçàõ (Fe2O3 è TiO2). Âñå îáðàç-
öû ðÿäà Pd(II)–Cu(II)/Í-ÁÒ-6 èç-çà íèçêîãî
ñîäåðæàíèÿ Pd (II) (îêîëî 0,24 % (ìàñ.)) è Cu
(II) (îêîëî 0,4 % (ìàñ.)) ÿâëÿþòñÿ îäíîðîäíû-
ìè è íå ñîäåðæàò ôàç ñîîòâåòñòâóþùèõ ñîëåé,
îêñèäîâ (PdÎ, CuÎ, CuÎ2) è Pd0.
Òåñòèðîâàíèå îáðàçöîâ êàòàëèçàòîðà â ðå-
àêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ (ñì. ðèñ.4) ïîêàçàëî, ÷òî
èõ àêòèâíîñòü óìåíüøàåòñÿ â ðÿäó íîñèòåëåé
Í-ÁÒ(1) � Í-ÁÒ(1)* � Í-ÁÒ(2). Ýòî îáóñëîâ-
ëåíî óìåíüøåíèåì ñîäåðæàíèÿ ôàçû Mont, íà
êîòîðîé, êàê íàìè óñòàíîâëåíî, ôîðìèðóåòñÿ
íàèáîëåå àêòèâíûé êàòàëèçàòîð (ñì. ðèñ.2).
Êðîìå òîãî, èçìåíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü êèñ-
ëîòíîãî ìîäèôèöèðîâàíèÿ îáðàçöîâ ÁÒ è îïòè-
ìèçèðóÿ ñîñòàâ êàòàëèçàòîðà íà êàæäîì èññëå-
äóåìîì îáðàçöå ÁÒ, ìîæíî ïîëó÷èòü êàòàëèçà-
òîð, îáåñïå÷èâàþùèé î÷èñòêó âîçäóõà îò ÑÎ äî
ÏÄÊ è íèæå (ÒÓ Ó 24.6-02071091-001:2008:
Êàòàë³çàòîð íèçüêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñíåííÿ
îêñèäó âóãëåöþ (II) ÊÍÎ-ÑÎ/ÁÒ) [21].
Îáîáùàþùèå äàííûå î âëèÿíèè ïðèðîäíûõ
àëþìîñèëèêàòîâ íà àêòèâíîñòü Pd(II)–Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà îêèñëåíèÿ ÑÎ ïðåäñòàâëåíû íà
ðèñ.6. Íàèáîëüøóþ àêòèâíîñòü ïðîÿâëÿåò êàòà-
ëèçàòîð íà Í-Mont; òðåáîâàíèÿì ñàíèòàðíîé
î÷èñòêè îòâå÷àþò è êàòàëèçàòîðû íà Í-ÁÒ-6,
îäíàêî ñ òåõíîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ áîëåå
ïðîñòûì ÿâëÿåòñÿ êàòàëèçàòîð íà ïðèðîäíîì
22 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ðèñ.5. Äèôðàêòîãðàììû îáðàçöîâ ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî
òóôà: 1 — ÁÒ(1); 2 — ÁÒ(1)*; 3 — ÁÒ(2).
Ðèñ.6. Âëèÿíèå ïðèðîäû íîñèòåëÿ íà àêòèâíîñòü Pd(II)-
Cu(II)-êàòàëèçàòîðà â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñëîðîäîì
(ÑPd(II) = 2,72.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4
ìîëü/ã; CÑÎ
í = 300 ìã/ì3; â ñëó÷àå ÒÐ ÑPd(II) = 4,0.10–5
ìîëü/ã).
òðåïåëå, òàê êàê íå òðåáóåòñÿ åãî ïðåäâàðèòåëü-
íàÿ êèñëîòíàÿ îáðàáîòêà.
Êàòàëèçàòîðû ñ ïðèìåíåíèåì CLI è MOR
ìàëîàêòèâíû, íî ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî ýòè íîñè-
òåëè âîîáùå íå èìåþò ïåðñïåêòèâ ïðèìåíåíèÿ.
Òàê, íàìè ïîêàçàíî, ÷òî íàíåñåííûå íà ïðèðîä-
íûé êëèíîïòèëîëèò õëîðèäíûå êîìïëåêñû ìåäè
(II) àêòèâíû â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ SO2 êèñëî-
ðîäîì [22], à õëîðèäíûå êîìïëåêñû Co (II) è
Mn (II) — ïðè ðàçëîæåíèè îçîíà [23].
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Rakitskaya T.L., Bandurko A.Yu., Ennan A.A.,
Paina V.Ya. Catalysts for sanitary air cleaning from
ozone // J. Catal. Today. — 1999. — Vol. 53,
¹ 4. — P. 703–713.
2. Rakitskaya T.L., Bandurko A.Yu., Ennan A.A. et al.
Low-temperature catalytic decomposition of ozone
microconcentrations by carbon fibrous materials //
Advances in Environ. Research. — 2000. — Vol. 3,
¹ 4. — P. 472– 478.
3. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À., Àáðàìîâà Í.Í., Ðà-
êèòñêèé À.Ñ. Êàòàëèòè÷åñêîå îêèñëåíèå ôîñôèíà
// Òð. I Ìåæäóíàð. íàó÷.-ïðàêò. êîíô. — Îäåñ-
ñà : Àñòðîïðèíò, 2002. — C. 200–217.
4. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À. Ýêîëîãè÷åñêèé êàòà-
ëèç: òåîðèÿ è ïðàêòèêà // ³ñí. Îäåñ. íàö.
óí-òó. — 2003. — Ò. 8, âèï. 3–4. — Ñ. 26–40.
5. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À., Âîëêîâà Â.ß. Íèçêî-
òåìïåðàòóðíàÿ êàòàëèòè÷åñêàÿ î÷èñòêà âîçäóõà îò
ìîíîîêñèäà óãëåðîäà. — Îäåññà : Ýêîëîãèÿ, 2005.
— 191 ñ.
6. Òàðàñåâè÷ Þ.È. Ïðèðîäíûå ñîðáåíòû â ïðîöåññå
î÷èñòêè âîä. — Êèåâ : Íàóê. äóìêà, 1981. — 208 ñ.
7. Æäàíîâ Ñ.Ï., Õâîùåâ Ñ.Ñ., Ñàìóëåâè÷ Í.Í. Ñèíòå-
òè÷åñêèå öåîëèòû. — Ì. : Õèìèÿ, 1981. — 230 ñ.
8. Áðýê Ä. Öåîëèòîâûå ìîëåêóëÿðíûå ñèòà. — Ì. :
Ìèð, 1976. — 778 ñ.
9. Korkuna O., Leboda R., Skubiszewska-Zieba J. et al.
Structural and physicochemical properties of natural
zeolites : Ñlinoptilolite and mordenite //
Micropor. Mesopor. Mater. — 2006. — Vol. 87,
¹ 3. — Ð. 243– 254.
10. Armbruster T. Clinoptilolite-heulandite : Àpplicat-
ions and basic research // Studies in Surface Sci-
ence and Catalysis. — 2001. — Vol. 135. —
P. 13–27.
11. Ackley M.W., Rege S.U., Saxena H. Application of
natural zeolites in the purification and separation of
gases // Micropor. Mesopor. Mater. — 2003. —
Vol. 61, ¹ 1. — Ð. 25–42.
12. Garriazo J.G., Martinez L.M., Odriozola J.A. et al.
Gold supported on Fe, Ce, and pillared bentonites
for CO oxidation reaction // Appl. Catal. B: En-
viron. — 2007. — Vol. 72, ¹ 1– 2. — P. 157–165.
13. Áðàæíèê Ä.Â., Çàæèãàëîâ Â.À., Ãðèãîðÿí Ð.Ð.
è äð. Èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ öåîëèòîâ äëÿ
ñîçäàíèÿ êàòàëèçàòîðîâ íåéòðàëèçàöèè ãàçîâûõ
âûáðîñîâ. 2. Îêèñëåíèå ÑÎ // Ýíåðãî-
òåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. — 2009. —
¹ 1. — Ñ. 27– 32.
14. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Âîëî-
ùóê À.Ã. Âëèÿíèå äåàëþìèíèðîâàíèÿ ïðèðîäíîãî
öåîëèòà íà àêòèâíîñòü Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðà
îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà êèñëîðîäîì //
³ñí. Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2005. —
Ò. 10, âèï. 2. — Ñ. 184–191.
15. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Çàõà-
ðèÿ À.Í. Àäñîðáöèÿ ìåäè (II) ïðèðîäíûì è êè-
ñëîòíî-ìîäèôèöèðîâàííûì öåîëèòîì — áàçàëüòî-
âûì òóôîì // Âîïð. õèìèè è õèì. òåõíîëîãèè.
— 2007. — ¹ 7. — Ñ. 183–186.
16. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß. Àä-
ñîðáöèîííûå ñâîéñòâà áàçàëüòîâîãî òóôà è êàòà-
ëèòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü çàêðåïëåííûõ íà íåì àöè-
äîêîìïëåêñîâ Pd (II) è Cu (II) â ðåàêöèè îêèñëå-
íèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà // Óêð. õèì. æóðí. —
2008. — Ò. 74, ¹ 3–4. — Ñ. 80–85.
17. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëîùóê À.Ã. è äð.
Âëèÿíèå êèñëîòíîãî ìîäèôèöèðîâàíèÿ áàçàëüòî-
âîãî òóôà íà êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü çàêðåï-
ëåííûõ àöèäîêîìïëåêñîâ ïàëëàäèÿ (II) è ìåäè
(II) â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà êè-
ñëîðîäîì âîçäóõà // Æóðí. ïðèêë. õèìèè. —
2009. — Ò. 82, ¹ 2. — Ñ. 204–208.
18. Øàøêîâà È.Ë., Ðàòüêî À.È., Ìèëüâèò Í.Â. è äð.
Èçâëå÷åíèå èîíîâ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ èç âîäíûõ
ðàñòâîðîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðèðîäíûõ êàðáîíàò-
ñîäåðæàùèõ òðåïåëîâ // Òàì æå. — 2000. —
Ò. 73, âûï. 6. — Ñ. 914–919.
19. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., Ïàòðèëÿê Ë.Ê., ʳîñå Ò.Î.,
Âîëêîâà Â.ß. Êèñëîòí³ òà êàòàë³òè÷í³ âëàñòèâîñò³
ñèñòåìè Pd(II)-Cu(II)-áàçàëüòîâèé òóô // Çá.
íàóê. ïð. Õ²² Íàóê. êîíô. «Ëüâ³â. õ³ì. ÷èòàííÿ —
2009», Ëüâ³â,1–4 ÷åðâ. 2009 ð. — Ëüâ³â, 2009. —
Ñ. Í–25.
20. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ðåçíèê Ë.È., Êèîñå Ò.À. è äð.
Ðåíòãåíîôàçîâîå èññëåäîâàíèå Pd(II)-Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà, çàêðåïëåííîãî íà áàçàëüòîâîì òóôå
// ³ñí. Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2007.
— Ò. 12, âèï. 2. — Ñ. 99–110.
21. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., ʳîñå Ò.Î., Âîëêîâà Â.ß.,
Áàðáóë Î.Ë. Îá´ðóíòóâàííÿ ñïîñîáó îäåðæàííÿ
êàòàë³çàòîðà íà îñíîâ³ Pd(II), Cu(II) ³
áàçàëüòîâîãî òóôó äëÿ íèçüêîòåìïåðàòóðíîãî
îêèñíåííÿ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ êèñíåì // ³ñí.
Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2008. — Ò. 13,
âèï. 11. — Ñ. 5–14.
22. Ïàò. 39382 Óêð., Ìʲ8 B 01 J 23/72. Ñîðáåíò äëÿ
î÷èùåííÿ ïîâ³òðÿ â³ä ä³îêñèäó ñ³ðêè /
Ò.Ë.Ðàêèòñüêà, Ì.².Ãàâðèëåíêî, Ò.Î.ʳîñå. —
Îïóáë. 25.02.09, Áþë. ¹4.
23. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., Åííàí À.À., Ðàñêîëà Ë.À. òà ³í.
Íèçüêîòåìïåðàòóðíèé ðîçêëàä îçîíó çàêð³ï-
ëåíèìè íà êëèíîïòèëîë³ò³ àöèäîêîìïëåêñàìè
Cu(II) // Çá. íàóê. ïð. Õ²² Íàóê. êîíô. «Ëüâ³â.
õ³ì. ÷èòàííÿ — 2009», Ëüâ³â,1–4 ÷åðâ. 2009 ð. —
Ëüâ³â, 2009. — Ñ. Í–30.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28.09.09
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 23
24 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ukrainian Natural Silica-Alumina Application
for New Metal Complex Catalysts
of Air Purification from Gaseous Toxic Substances Development
Rakitskaya T.L.1, Kiose T.A.1, Volkova V.Ya.1, Ennan A.A.2
1 Odessa National University
2 Physicochemical Institute of Environment
and Humans Protection of the Ministry of Education
and Science of Ukraine and NASU, Odessa
Pd(II)-Cu(II) catalysts deposited on natural silica-alumina (clinoptilolite, mordenite,
montmorillonite, tripoli, and basalt tuff) for carbon monoxide oxidation at ambient tem-
perature, normal pressure, increased air-gas mixture humidity and carbon monoxide con-
centration of 300 mg/m3 (15 MPC for working area) are obtained. It is established that
Pd(II)-Cu(II) catalyst formation that provides CO steady-state oxidation descends only
on acid modified clinoptilolite (Í-CLI-6), mordenite (H-MOR-6), montmorillonite
(H-Mont-6), and basalt tuff (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, and Í-ÁÒ(2)-6) samples. The
catalyst activity depends on carrier nature. The level of CO oxidation (%) by oxygen in
the stationary mode decreases in the following consequence: H-Mont-6 (94) > Í-ÁÒ(1)-6
(91) > Í-ÁÒ(1)*-6 (88) > ÒÐ (87) > Í-ÁÒ (2)-6 (82) > H-MOR-6 (40) > Í-CLI-6
(38). The correlation between carrier phase composition and catalyst activity in case of
different origin basalt tuffs application is discovered.
Key words: catalyst, carbon monoxide, Pd(II)-Cu(II) catalyst, natural silica-alumina.
Received September 28, 2009
ÓÄÊ 622.772:669.21:573.6.086
Áèîõèìè÷åñêîå èçâëå÷åíèå ñåðåáðà
èç ðóä êàçàõñòàíñêèõ ìåñòîðîæäåíèé
Ñåìåí÷åíêî Ã.Â., Áåðêèíáàåâà À.Í.,
Ìóêóøåâà À.Ñ., Ïîíîìàðåâà Å.È.
ÀÎ «Öåíòð íàóê î Çåìëå, ìåòàëëóðãèè è îáîãàùåíèÿ», Àëìàòû, Êàçàõñòàí
Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü óâåëè÷åíèÿ èçâëå÷åíèÿ ñåðåáðà èç çîëîòî-ñåðåáðîñîäåðæàùèõ
ðóä ìåñòîðîæäåíèé Êàçàõñòàíà áèîõèìè÷åñêèìè ìåòîäàìè âûùåëà÷èâàíèÿ. Âûùåëà-
÷èâàíèå ïðîâîäèëè êîìïëåêñíûì ðàñòâîðèòåëåì, â ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäèëè öèàíèä,
ðîäàíèä, áàêòåðèè è àìèíîêèñëîòà. Îïòèìèçàöèÿ ñîîòíîøåíèÿ êîìïîíåíòîâ âûùåëà-
÷èâàþùåãî ðàñòâîðà áûëà ïðîâåäåíà ìåòîäîì ìàòåìàòè÷åñêîãî ïëàíèðîâàíèÿ. Óñòà-
íîâëåíî, ÷òî â ïåðâûå 8–16 ÷ âûùåëà÷èâàíèÿ â ðàñòâîð ïåðåõîäèò â îñíîâíîì çîëîòî
è ìåäü. ×åðåç 30 ÷ â âûùåëà÷èâàþùåì ðàñòâîðå âîçðàñòàåò ñîäåðæàíèå ñåðåáðà.  ðå-
çóëüòàòå ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé óäàëîñü ïîâûñèòü èçâëå÷åíèå áëàãîðîäíûõ ìåòàë-
ëà íà 10–15 % ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûì öèàíèðîâàíèåì.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñåðåáðî, çîëîòî, öèàíèä, ðîäàíèä, ãåòåðîòðîôíûå áàêòåðèè, àìèíî-
êèñëîòà, áèîõèìè÷åñêîå âûùåëà÷èâàíèå.
� Ñåìåí÷åíêî Ã.Â., Áåðêèíáàåâà À.Í., Ìóêóøåâà À.Ñ., Ïîíîìàðåâà Å.È., 2009
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61652 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3482 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T06:45:35Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут газу НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. 2014-05-10T08:59:23Z 2014-05-10T08:59:23Z 2009 Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61652 54.128.13:541.124:542.943.7:546.262.3-31:546.92’284 Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксида углерода 300 мг/м3 (15 ПДК для рабочей зоны). Установлено, что, кроме трепела, формирование Pd(II)-Cu(II)-катализатора, обеспечивающего стационарное окисление СО кислородом воздуха, происходит только на кислотномодифицированных образцах клиноптилолита (Н-CLI-6), морденита (H-MOR-6), монтмориллонита (H-Mont-6) и базальтового туфа (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активность катализатора зависит от природы носителя. Степень окисления СО кислородом в стационарном режиме понижается в ряду носителей H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88). ТР (87) . Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). В случае применения образцов базальтового туфа разного происхождения найдена корреляция между фазовым составом носителя и активностью катализатора. Отримано нанесені на природні алюмосилікати (клиноптилоліт, морденіт, монтмориллоніт, трепел, базальтовий туф) Pd(II)-Cu(II)-каталізатори окиснення монооксиду вуглецю киснем при температурі навколишнього середовища, нормальному тиску, підвищеній вологості газоповітряної суміші та вмісті монооксиду вуглецю 300 мг/м3 (15 ГПК для робочої зони). Встановлено, що, крім трепелу, формування Pd(II)-Cu(II)-каталізатора, який забезпечує стаціонарне окиснення СО киснем повітря, відбувається тільки на кислотномодифікованих зразках клиноптилоліту (Н-CLI-6), морденіту (H-MOR-6), монтмориллоніту (H-Mont-6) та базальтового туфу (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активність каталізатора залежить від природи носія. Ступінь окиснення СО киснем у стаціонарному режимі знижується у ряді носіїв H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88) . ТР (87). Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). У випадку застосування зразків базальтового туфу різного походження знайдено кореляцію між фазовим складом носія та активністю каталізатора. Pd(II)-Cu(II) catalysts deposited on natural silica-alumina (clinoptilolite, mordenite, montmorillonite, tripoli, and basalt tuff) for carbon monoxide oxidation at ambient temperature, normal pressure, increased air-gas mixture humidity and carbon monoxide concentration of 300 mg/m3 (15 MPC for working area) are obtained. It is established that Pd(II)-Cu(II) catalyst formation that provides CO steady-state oxidation descends only on acid modified clinoptilolite (H-CLI-6), mordenite (H-MOR-6), montmorillonite (H-Mont-6), and basalt tuff (H-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, and Н-БТ(2)-6) samples. The catalyst activity depends on carrier nature. The level of CO oxidation (%) by oxygen in the stationary mode decreases in the following consequence: H-Mont-6 (94) > Н-БТ(1)-6 (91) > Н-БТ(1)*-6 (88) > ТР (87) > Н-БТ (2)-6 (82) > H-MOR-6 (40) > Н-CLI-6 (38). The correlation between carrier phase composition and catalyst activity in case of different origin basalt tuffs application is discovered. ru Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ Ukrainian Natural Silica-Alumina Application for New Metal Complex Catalysts of Air Purification from Gaseous Toxic Substances Development Article published earlier |
| spellingShingle | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. |
| title | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_alt | Ukrainian Natural Silica-Alumina Application for New Metal Complex Catalysts of Air Purification from Gaseous Toxic Substances Development |
| title_full | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_fullStr | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_full_unstemmed | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_short | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_sort | использование природных алюмосиликатов украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61652 |
| work_keys_str_mv | AT rakitskaâtl ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT kioseta ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT volkovavâ ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT énnanaa ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT rakitskaâtl ukrainiannaturalsilicaaluminaapplicationfornewmetalcomplexcatalystsofairpurificationfromgaseoustoxicsubstancesdevelopment AT kioseta ukrainiannaturalsilicaaluminaapplicationfornewmetalcomplexcatalystsofairpurificationfromgaseoustoxicsubstancesdevelopment AT volkovavâ ukrainiannaturalsilicaaluminaapplicationfornewmetalcomplexcatalystsofairpurificationfromgaseoustoxicsubstancesdevelopment AT énnanaa ukrainiannaturalsilicaaluminaapplicationfornewmetalcomplexcatalystsofairpurificationfromgaseoustoxicsubstancesdevelopment |