Abstract: Нанесённые палладиевые композиции на основе пористых углеродных материалов составляют одну из важнейших групп гетерогенных катализаторов и находят широкое применение в процессах гидрирования органических соединений при производстве фармацевтических препаратов, пестицидов, душистых веществ, красителей, синтетических волокон. Катализаторы Pd/C, используемые в реакциях гидрирования, традиционно получают нанесением обычно от 5 до 20 мас.% палладия на специальные разновидности активного угля, производимые, например, карбонизацией древесины. В настоящее время с позиции применения в качестве носителей для палладиевых катализаторов вызывают интерес различные углеродные наноматериалы, такие как фуллерены, графен, углеродные нанотрубки, углеродные нановолокна, углеродные нанолуковицы, наносферы и наноглобулы. Среди перечисленных выше углеродных наноматериалов наноглобулярный углерод (НГУ) является одним из наиболее распространённых. В промышленности НГУ производят при пиролизе углеводородного сырья (газообразного или жидкого) в строго контролируемых условиях и, поэтому, данный наноматериал (известный как технический углерод) характеризуется фиксированным и заданным технологией набором структурных и физико-химических характеристик. Особенности структуры частиц НГУ, сформированных агломератами углеродных наноглобул, различающихся размером и физико-химическими свойствами их поверхности, позволяют рассматривать НГУ как перспективный и имеющий свою «нишу» для использования в качестве носителя каталитических компонентов. В настоящей лекции рассмотрены результаты исследований, связанных с разработкой методов синтеза, изучением закономерностей формирования и выяснением особенностей механизма функционирования композиций Pd/НГУ, особенно с точки зрения их применения как катализаторов гидрирования органических соединений. В лекции освещены следующие вопросы. 1. Особенности НГУ как носителя для каталитически активных компонентов. Способы получения НГУ и методы варьирования размера наноглобул, размера и структуры их агрегатов, состава функционального покрова их поверхности. 2. Методы нанесения палладия на углеродный носитель. Сложившиеся представления о механизме формирования кластеров и наночастиц палладия на поверхности углеродного носителя. Влияние структуры и химии поверхности углеродных наноглобул на состояние палладиевых центров в композициях Pd/НГУ. 3. Процессы селективного гидрирования органических соединений в присутствии катализаторов Pd/НГУ. Влияние условий приготовления Pd/НГУ на состояние нанесённого палладия и его каталитические свойства в практически важных реакциях гидрирования.

Cite: Лихолобов В.А. , Мироненко Р.М. , Бельская О.Б.
Наноглобулярный углерод как носитель в палладиевых катализаторах гидрирования органических соединений
XI Международная конференция "Химия нефти и газа", посвященная 50-летию Института химии нефти СО РАН 28 сент. - 2 окт. 2020