SRAVNITEL'NOE ISSLEDOVANIE GIDRIROVANIYa KARBONIL'NYKh SOEDINENIY RAZLIChNYKh KLASSOV NA GRANULIROVANNYKh METALLO-OKSIDNYKh KATALIZATORAKh Me/Al2O3 (Me = Ni, Co, Cu)

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Исследовано гидрирование карбонильных соединений различных классов на никелевом, кобальтовом и медном катализаторах (содержание активного металла ~10 мас.%), нанесенных на гранулированный γ-оксид алюминия, в проточном режиме. Показано, что на поверхности оксида алюминия частицы NiO, Co3O4 и CuO находятся в высокодисперсной форме (методом РФА). Найдено, что никелевый и кобальтовый катализаторы обеспечивают гидрирование 2-гептанона и н-октаналя до соответствующих спиртов. Однако реакции с участием ароматических альдегидов и кетонов на этих же катализаторах протекают с низкой селективностью вследствие гидрирования ароматического кольца и/или гидрогенолиза С–О-связи. В то же время катализатор Cu/Al2O3 позволяет осуществить высокоселективное гидрирование всех типов карбонильных соединений.

Әдебиет тізімі

  1. Rahman A., S-Al-Deyab S. A review on reduction of acetone to isopropanol with Ni nano superactive, heterogeneous catalysts as an environmentally benevolent approach // Appl. Catal. A: Gen. 2014. V. 469. P. 517–523. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2013.10.015
  2. Bhanushali J.T., Kainthla I., Keri R.S., Nagaraja B.M. Catalytic hydrogenation of benzaldehyde for selec­tive synthesis of benzyl alcohol: A Review // Che­mist­rySelect. 2016. V. 1. № 13. P. 3839–3853. https://doi.org/10.1002/slct.201600712
  3. Cheng S., Ding J., Chen Y., Pan G., Feng X., Xu X., Xu J. Enhanced catalytic transfer hydrogenation of biomass-based furfural into furfuryl alcohol over Co3O4-based mixed oxide catalysts from hydrotalcite // Appl. Catal. A: Gen. 2024. V. 684. ID 119909. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.119909
  4. Srivastava S., Jadeja G.C., Parikh J. Synergism studies on alumina-supported copper-nickel catalysts towards furfural and 5-hydroxymethylfurfural hydrogena­tion // J. Mol. Catal. A: Chem. 2017. V. 426. Pt. A. P. 244–256. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2016.11.023
  5. Разваляева А.В., Сергеев А.О., Косьяненко Д.С., Панов А.О., Шурак А.А., Небыков Д.Н., Мохов В.М. Изучение процесса гидрирования карбонильных соединений в присутствии наноструктуриро­ванных никелевых катализаторов // Известия ВолгГТУ. 2023. № 12. C. 47–50. https://doi.org/10.35211/1990-5297-2023-12-283-46-50
  6. Nuzhdin A.L., Bukhtiyarova M.V., Bukhtiyarova G.A. Organic synthesis in flow mode by selective liquid-phase hydrogenation over heterogeneous non-noble metal catalysts // Org. Biomol. Chem. 2024. V. 22. P. 7936–7950. https://doi.org/10.1039/d4ob00873a
  7. Shutkina O.V., Ponomareva O.A., Kots P.A., Ivano­va I.I. Selective hydrogenation of acetone in the pre­sence of benzene // Catal. Today. 2013. V. 218–219. P. 30–34. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.05.017
  8. Голубина Е.В., Локтева Е.С., Кавалерская Н.Е., Маслаков К.И. Влияние температуры прокалива­ния на эффективность Ni/Al2O3 в реакции гидро­дехлорирования // Кинет. катал. 2020. Т. 61. № 3. С. 410–427. https://doi.org/10.31857/S0453881120030144
  9. Bartholomew C.H., Farrauto R.J. Chemistry of nickel-­alumina catalysts // J. Сatal. 1976. V. 45. № 1. P. 41–53. https://doi.org/10.1016/0021-9517(76)90054-3
  10. Gao X., Ashok J., Kawi S. A review on roles of pre­treatment atmospheres for the preparation of efficient Ni-based catalysts // Catal. Today. 2022. V. 397–399. P. 581–591. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.06.009
  11. Partridge M.G., Vissenberg M.J., Gabrielsson A. Catalyst and method of catalyst manufacture // Patent US № 9387462 B2. 2016.
  12. Lok C.M., Gray G., Pogers S.D., Bailey S. Hydrogena­tion catalysts // Patent US № 6846772 B2. 2005.
  13. Lok C.M. Copper-containing materials // Patent US № 7560413 B2. 2009.
  14. Lok C.M., Kelly G.J., Gray G. Catalysts with high co­balt surface area // Patent US № 7501378 B2. 2009.
  15. Ellis P.R., Enache D.I., James D.W., Jones D.S., Kel­­ly G.J. A robust and precious metal-free high per­for­mance cobalt Fischer–Tropsch catalyst // Nat. Catal. 2019. V. 2. P. 623–631. https://doi.org/10.1038/s41929-019-0288-5
  16. Sotiles A.R., Massarotti F., de Oliveira Pires J.C., Fac­chin Ciceri M.E., Budziak Parabocz C.R. Cobalt complexes: Introduction and spectra analysis // Orbital: Electron. J. Chem. 2019. V. 11. № 6. P. 348–354. http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v11i6.1242
  17. Feng J.T., Lin Y.J., Evans D.G., Duan X., Li D.Q. En­hanced metal dispersion and hydrodechlorination properties of a Ni/Al2O3 catalyst derived from layered double hydroxides // J. Catal. 2009. V. 266. № 2. P. 351–358. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.07.001
  18. Rynkowski J.M., Paryjczak T., Lenik M. On the nature of oxidic nickel phases in NiO/γ-Al2O3 catalysts // Appl. Catal. A: Gen. 1993. V. 106. № 1. P. 73–82.https://doi.org/10.1016/0926-860X(93)80156-K
  19. Ji Y., Zhao Z., Duan A., Jiang G., Liu J. Comparative study on the formation and reduction of bulk and Al2O3-supported cobalt oxides by H2-TPR tech­nique // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. № 17. P. 7186–7199.https://doi.org/10.1021/jp8107057
  20. Ail S.S., Benedetti V., Baratieri M., Dasappa S. Fuel-Rich combustion synthesized Co/Al2O3 catalysts for wax and liquid fuel production via Fischer–Tropsch reaction // Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. № 11. P. 3833–3843. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.7b04174
  21. Khairudin N.F., Mohammadi M., Mohamed A.R. An investigation on the relationship between phy­si­co­chemical characteristics of alumina-supported co­balt catalyst and its performance in dry reforming of methane // Environ. Sci. Pollut. Res. 2021. V. 28. P. 29157–29176. https://doi.org/10.1007/s11356-021-12794-0
  22. Dow W.P., Wang Y.P., Huang T.J. Yttria-Stabilized Zirconia Supported Copper oxide Catalyst: I. Effect of oxygen vacancy of support on copper oxide reduc­tion // J. Catal. 1996. V. 160. № 2. P. 155–170. https://doi.org/10.1006/jcat.1996.0135
  23. Gao Y., Yi W., Yang J., Jiang K., Yang T., Li Z., Zhang M., Liu Z., Wu B. Effect of calcination at­mos­phere on the performance of Cu/Al2O3 Catalyst for the selective hydrogenation of furfural to furfuryl alco­hol // Molecules. 2024. V. 29. № 12. ID 2753. https://doi.org/10.3390/molecules29122753
  24. Shi L., Yan P., Gao Z., Huang W. Effect of copper sour­ce on the structure–activity of CuAl2O4 spinel catalysts for CO hydrogenation // Arabian J. Chem. 2023. V. 16. ID 104464. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2022.104464
  25. Kwak B.K., Park D.S., Yun Y.S., Yi J. Preparation and characterization of nanocrystalline CuAl2O4 spinel ca­talysts by sol–gel method for the hydrogenolysis of gly­cerol // Catal. Commun. 2012. V. 24. P. 90–95.https://doi.org/10.1016/j.catcom.2012.03.029
  26. Déchamp N., Gamez A., Perrard A., Gallezot P. Kinetics of glucose hydrogenation in a trickle-bed reactor // Catal. Today. 1995. V. 24. № 1–2. P. 29–34. https://doi.org/10.1016/0920-5861(95)00019-C
  27. Nijhuis T.A., Dautzenberg F.M., Moulijn J.A. Modeling of monolithic and trickle-bed reactors for the hyd­ro­genation of styrene // Chem. Eng. Sci. 2003. V. 58. № 7. P. 1113–1124. https://doi.org/10.1016/S0009-2509(02)00547-X

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».