Голуб Н.П., Голуб Є.О., Козьма А.А., Глебена Г.Ф., Михальчук Г.М., Кузнєцова А.О. СИНТЕЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНОЇ МАНГАН-НІКЕЛЬФОСФАТНОЇ КАТАЛІТИЧНОЇ СИСТЕМИ ТИПУ хMn2P2O7.yNi3(PO4)2 МЕТОДОМ ДИФЕРЕНЦІЙНОГО ТЕРМІЧНОГО АНАЛІЗУ
DOI:
https://doi.org/10.24144/2414-0260.2023.2.53-61Анотація
Синтезовано індивідуальні фосфатні каталізатори Mn2P2O7 та Ni3(PO4)2. Розроблено нову методику синтезу й одержано нову складну каталітичну систему хMn2P2O7·yNi3(PO4)2 на їх основі, яка володіє прогнозованими фізико-хімічними властивостями. Вміст зазначених фосфатів у структурі каталізатора змінювали в інтервалі 0,5 - 99,5 мас.%. Встановлено, що умови синтезу каталізаторів суттєво впливають на процес формування складу, структури та відповідних фізико-хімічних параметрів синтезованих каталізаторів. На термограмі диференційного термічного аналізу індивідуального манган-фосфатного каталізатору спостерігаються три ендоефекти при 148 °С, 220 °С і 353 °С та один екзоефект при 460 °С. На термограмі індивідуального Ni3(PO4)2 спостерігаються два ендоефекти при 210 оС і 372 оС та один екзоефект при 803 оС. Для синтезованих подвійних манганвмісних систем характерна суттєва відмінність кривих ДТА для зразків К-1 – К-7. Усі одержані повітряно-сухі зразки є кристалогідрами з різною кількістю молекул води. В структурі одержаної серії складних манган-нікельфосфатних каталізаторів містяться різні форми води. Процес дегідратації сприяє її виділенню зі структури зразків та призводить до виникнення характерних ендотермічних ефектів. На всіх синтезованих складних зразках спостерігається перехід манган (ІІ) ортофосфату в його пірофосфат при досягненні кінцевої температури термообробки. Прожарювання зразків синтезованих каталізаторів вище 700 оС призводить до їх повної дегідратації з утворенням безводних солей. Результати ДТА для всіх синтезованих манган-нікельфосфатних зразків добре узгоджуються з їх результатами РФА, ІЧ-спектроскопії й поверхневої кислотності. Вони підтвердили правильний вибір модифікуючого іона для покращення структури і фізико-хімічних параметрів манган (ІІ) фосфатного каталізатора. Можна прогнозувати, що синтезовані нові складні оксидні каталізатори проявлятимуть покращені каталітичні властивості (активність та селективність) у процесах парціального окиснення н-алканів у цінні продукти.
Ключові слова: каталіз; каталізатор; каталітичні системи; складні оксиди; гетерогенний каталіз; фосфати; окиснення; н-алкани; вуглеводні; етан; етилен; диференційний термічний аналіз.
