Парциальное окисление пропана: катализаторы с изолированными атомами палладия на γ-al2o3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе предложен метод приготовления гетерогенного катализатора, содержащего изолированные атомы Pd на поверхности γ-Al2O3. Метод состоит в предварительной гетерогенизации комплекса Pd с оксихиноном (например, ализарином) на γ-Al2O3 с последующим гидрогенолизом связи Pd-ализарин, восстановлением Pd(II) в Pd(0) и удалением ализарина. Катализатор был исследован методом ИК-Фурье спектроскопии диффузного отражения, и проявил высокую активность (242 моль продуктов (г·ат Pd)-1·ч-1) в реакции окисления пропана в ключевые продукты нефтехимии.

Об авторах

Е. Г. Чепайкин

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН

Email: echep@ism.ac.ru
142432, Chernogolovka, Russia

Г. Н Менчикова

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
142432, Chernogolovka, Russia

С. И. Помогайло

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН;Всероссийский институт научной и технической информации РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
142432, Chernogolovka, Russia; 125190, Moscow, Russia

О. П Ткаченко

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Л. М Кустов

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrochem@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

Список литературы

  1. Gunsalus N.J., Koppaka A., Park S.E., Bischof S.M., Hashiguchi B.G., Periana R.A. Homogeneous Functionalization of Methane // Chem. Rev. 2017. V. 117. № 13. P. 8521-8573. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00739
  2. Чепайкин Е.Г. Гомогенный катализ в окислительной функционализации алканов в протонных средах // Успехи химии 2011. Т. 80. № 4. С. 384-416
  3. Chepaikin E.G. Homogeneous catalysis in the oxidative functionalization of alkanes in protic media // Russ. Chem. Rev. (Engl. Transl.). 2011. V. 80. № 4. P. 363-396. https://doi.org/10.1070/RC2011v080n04ABEH004131.
  4. Chepaikin E.G. Chapter 2. Activation and oxidative functionalization of alkanes with noble-metal catalysts: Molecular mechanisms in book Alkane Functionalization. Ed. Pombeiro A.J.L., Fatima C. Guedes da Silva: Wiley. 2019. P. 19-46.
  5. Чепайкин Е.Г., Менчикова Г.Н., Помогайло С.И. Гомогенные каталитические системы для окислительной функционализации алканов: дизайн, окислители, механизмы // Изв. АН. Сер. хим. 2019. № 8. C. 1465-1477
  6. Chepaikin E.G., Menchikova G.N., Pomogailo S.I. Homogeneous catalytic systems for the oxidative functionalization of alkanes: design, oxidants, and mechanisms // Russ. Chem. Bull. Int. Ed. 2019. V. 68. № 8. P. 1465-1477. https://doi.org/10.1007/s11172-019-2581-5.
  7. Zaera F. Designing sites in heterogeneous catalysis: are we reaching selectivities competitive with those of homogeneous catalysts? // Chem. Rev. 2022. V. 122. № 9. P. 8594-8797. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00905
  8. Chepaikin E.G., Khidekel' M.L. Methods of catalysis presumably similar to enzymatic XIII. Transition metal complexes analogous to hydrogenase. Hydrogenation of nitroaromatics // J. of Molecular Catalysis. 1978. V. 4. № 2. Р. 103-112. https://doi.org/10.1016/0304-5102(78)80003-0
  9. Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы. Под ред. И.И. Черняева. М.: Наука. 1964. 339 с.
  10. Sintez kompleksnykh soyedineniy metallov platinovoy gruppy. Ed. Chernyayev I.I. M.: Nauka, 1964. 339 р..
  11. Zhuang G., Pedetti S., Bourlier Y., Jonnard P., Methivier C., Walter P., Pradier C.-M., and Jaber M. New insights into the structure and degradation of alizarin lake pigments: input of the surface study approach // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. № 23. P. 12370-12380. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c00746
  12. Soubayrol P., Dana G., Man P.P. Aluminium-27 solid- state nmr study of aluminium coordination complexes of alizarin // Magnetic Resonance in Chemistry. 1996. V. 34. P. 638-645. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-458X(199608)34:8<638::AID-OMR926>3.0.CO;2-5
  13. Kustov L.M. New trends in IR-spectrosopic characterization of acid and basic sites in zeolites and oxide catalysts // Topics in catalysis. 1997. V. 4. P. 131-144. https://doi.org/10.1023/A:1019136121724
  14. Боровков В.Ю. Дис. …докт. хим. наук "Природа и свойства кислотно-основных центров аморфных алюмосиликатов, высококремнеземных цеолитов и оксидов алюминия по данным ИК-спектроскопии в диффузно-рассеянном свете". Моcква. Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, 1988. 336 с.
  15. Smirnova N.S., Markov P.V., Baeva G.N., Rassolov A.V., Mashkovsky I.S., Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Panafidin M.A., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I., Stakheev A.Yu. CO-induced segregation as an efficient tool to control the surface composition and catalytic performance of PdAg3/Al2O3 catalyst // Mendeleev Communications. 2019. V. 29. I. 5. P. 547-549. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2019.09.023
  16. Agostini G., Pellegrini R., Leofanti G, Bertinetti L., Bertarione S., Groppo E., Zecchina A., Lamberti C. Determination of the particle size, available surface area, and nature of exposed sites for silica-alumina-supported pd nanoparticles: A multitechnical approach // J. Phys. Chem. C. 2009. 113. № 24. Р. 1048-10492. https://doi.org/10.1021/jp9023712
  17. Park E.D., Hwang Y.-S., Lee C.W., Lee J.S. Copper- and vanadium-catalyzed methane oxidation into oxygenates with in situ generated H2O2 over Pd/C // Appl. Catal. A. General. 2003. V. 247. P. 269-281. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(03)00125-X
  18. Чепайкин Е.Г., Менчикова Г.Н., Помогайло С.И. Окисление пропана: влияние природы катализатора, сокатализатора и совосстановителя // Нефтехимия. 2021. Т. 61. № 4. С. 540-546. https://doi.org/10.31857/S0028242121040092
  19. Chepaikin E.G., Menchikova G.N., Pomogailo S.I. Oxidation of propane: influence of the nature of catalyst, cocatalyst, and coreductant // Petrol. Chemistry. 2021. V. 61. № 7. Р. 781-786. https://doi.org/10.1134/S0965544121070094.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023