Выходные данные
Статус Студент 4 курса бакалавриата
Организация Казанский национальный исследовательский технологический университет
Подсекция Катализ
Метки студент
Исследование физико-химических и каталитических свойств ZrO2-носителя для CrOx-катализатора дегидрирования изопентана
Мисбахова Фарида Фаридовна
Какие продукты образуются в реакции, помимо целевого?
Почему конверсия со временем уменьшается?
Кроме целевого продукта, преимущественно образуются различные продукты крекинга (предельные и непредельные, нормальные и изо- углеводороды C1-C4) и также пентан, изопрен.
Снижение конверсии с течением времени вероятно связано с коксообразованием на поверхности катализатора и частичной блокировке его активных центров.
Насколько я поняла, в работе исследована каталитическая активность подложки (оксид циркония). А были ли приготовлены катализаторы, упомянутые в названии работы? Если да, то какова их активность?
Были проведены только предварительные эксперименты с использованием нанесённого на оксид циркония хрома (0,8 мас.% по Cr), поскольку катализатор подвергается достаточно быстрому закоксовыванию, и на данный момент проверяются различные способы и условия проведения эксперимента, обеспечивающие достоверный результат. По предварительной оценке селективность процесса достигает 70% при конверсии в 25-30% (результат относится к первой точке от начала эксперимента, когда катализатор ещё не начал закоксовываться).
Какова ошибка каталитических экспериментов? Почему конверсия и селективность для одного образца проходят через максимум, а для другого снижается во времени?
Как определяли «избранные точки»? К какому моменту времени они относятся для разных образцов?
Относительно максимумов с полной уверенностью говорить наверное нельзя, поскольку для подобных утверждений необходимо иметь большее число экспериментальных точек, а относительно тех, что имеются, вероятность некоторой ошибки не исключена. Однако, для образца ZrO2_550_H2 тенденция изменения конверсии во времени все же очевидна, и по нашему мнению ее падение связано с более дефектной поверхностью этой серии образцов, что закоксовывается гораздо быстрее.
Точки, представленные в таблице, выбирались из диапазона времени эксперимента, когда конверсия составляла наибольшие значения для каждого из образцов и изменялась незначительно на протяжении этого диапазона. Кроме того, учитывалось, что для сравнения параметров селективности необходимо использовать наиболее близкие по значению уровни конверсии для образцов, термически активированных при одинаковой температуре, но в различной среде. Поэтому избранными точками стали результаты, полученные преимущественно на 25-45 минутах эксперимента. Например, для образцов ZrO2_300 это 25 и 45 мин, для ZrO2_500 — 45 мин.
В реальных катализаторах основной активной фазой будет, все-таки, CrOx. Есть ли уверенность, что на оксиде циркония такая фаза будет работать лучше, чем на оксиде алюминия? Ведь после нанесения CrOx значительная часть центров оксида циркония будет закрыта и т.п.
Более высокой каталитической активности CrOx на оксиде циркония по сравнению с CrOx на оксиде алюминия следует ожидать, основываясь на литературных данных. В частности, в статье [doi: 10.1016/j.jcat.2017.10.012] сообщается о синергетическом эффекте между оксидами хрома и циркония с точки зрения каталитической активности. Было показано, что в отличие от CrOx/Al2O3, катализатор CrOx/ZrO2 имеет не только CrOx каталитические центры. Кроме того, перспективно создание катализаторов на основе слоистых двойных гидроксидов (смешанных оксидов в результате термической обработки СДГ) где роль Zr каталитических центров может быть увеличена за счёт внедрения Cr в решетку ZrO2.