Термогравіметричне дослідження дезактивованих у перетворенні глюкози нікельвмісних цеолітів

• Date: 2020
• Main Authors: Patrylak, L.K., Povazhnyi, V.A., Konovalov, S.V., Pertko, О.P., Yakovenko, A.V.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020
• Subjects: цеоліти нікельвмісні; термогравіметрія; горіння відкладень; дегідратація; прекурсори коксу
• Online Access: https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/30
• Journal Title: Catalysis and petrochemistry

Гетерогенно-каталітичне перетворення вуглеводів з метою отримання речовин-платформ на кислотних каталізаторах є важливим сучасним напрямком дослідження. Однак, на сьогодні проблема дезактивації твердих каталізаторів у даних процесах є маловивченою. Метою роботи було термогравіметричне дослідження дезактивованих у дегідратації глюкози нікельвмісних (5 % мас.) водневих форм цеолітів типу Y, ZSM-5 та M. Методом термогравіметрії досліджено особливості перебігу двох процесів – ендотермічного процесу дегідратації та екзотермічного процесу горіння відкладень. Останній на кривих ДТА представлено двома (трьома) екзотермічними максимумами в області температур 325-450 оС. Серед досліджених зразків лише для цеоліту Y спостерігається фазовий перехід без зміни маси в межах 900-1000 оС. Втрата маси зразками за рахунок дегідратації та горіння коксу складає 30, 20 та 15 % для NiHY, NiHM та NiHZSM-5, відповідно, з яких на вуглисті відкладення приходиться 18, 10 та 10 % мас. Спостережено близьку швидкість дегідратації та вигоряння відкладень у випадку каталізаторів на основі широкопористих цеолітів, а також нижчу швидкість вигоряння у випадку середньопористого цеоліту ZSM-5. Знайдена низька енергія активації горіння відкладень, що складає 25-50 кДж/моль, спричинена перебігом низькотемпературного окиснення каталізованого нікельвмісними цеолітами. Встановлено, що основна маса коксових відкладень вигоряє до 450 оС, що свідчить про формування лише прекурсорів коксу, якими, очевидно, виступають гумінові сполуки. Подальших процесів перетворення та ущільнення вони не зазнають.