ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, МАГНИТНЫЕ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАНОГО НИКЕЛЬ - СОДЕРЖАЩЕГО ЦЕОЛИТА NAX В РЕАКЦИИ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ КОНВЕРСИИ ПРОПАНОЛА - 1
Исследованы никельсодержащие (1-10 мас.%) катализаторы на основе цеолита NaX в реакции окислительной конверсии пропанола - 1. Методами рентгенофазового анализа (РФА) и электронного магнитного резонанса (ЭМР) охарактеризованы фазовый состав и магнитные свойства этих систем до и после реакции. Установлена зависимость каталитических свойств от содержания никеля в катализаторах и температуры проведения реакции. Показано, что оcновными газофазными продуктами этой реакции являются пропилен C3H6, пропеналь (акролеин) С3H4O, пропаналь C3H6O и диоксид углерода CO2. При температуре реакции до 623К из целевых продуктов образуется пропилен, а при температурах выше 623К - пропаналь и пропеналь. Предполагается, что последние образуются в результате окисления и окислительного дегидрирования пропилена, образующегося на начальной стадии конверсии пропанола - 1. Показано, что среди изученных катализаторов, наибольший выход пропаналя наблюдается для образцов, содержащих 5 мас.% никеля, а наибольший выход пропеналя - для образца c 10 мас% Ni/NaX. При конверсии пропанола - 1 на катализаторах NiNaX удается получить пропен с выходом 22.3% при конверсии спирта 65.4% при температуре 623К. В то же время при температурах выше 623 К пропанол - 1 дегидрируется в пропаналь, а также образуется пропеналь. Установлено, что цеолитовая матрица обеспечивает формирование высокодисперсного оксида никеля при разложении нанесенного на нее нитрата никеля. Средний размер образующихся частиц NiO не превышает 30 нм, что заметно меньше, чем частиц NiO, образующихся при разложении индивидуального нитрата никеля. Данные ЭМР спектроскопии показывают, что оксид никеля, стабилизированный в структуре цеолита, является суперпара/ферромагнитным. Предполагается, что активной фазой в полученных системах являются наноструктурированные NiO - частицы с активным кислородом. Обсуждаются механизм реакции с участием частиц NiO и возможности методов рентгеновской дифрактометрии и ЭМР спектроскопии в качестве методов контроля размерно - зависимых каталитических свойств никель - содержащих цеолитовых систем.