Katalizatory gidrirovaniya nitrobenzola na osnove palladiya, nanesennogo na opoku ili diatomit

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Методами физической химии синтезированы палладиевые катализаторы, нанесённые на предварительно подготовленные природные носители — опоку и диатомит. Синтезированные катализаторы охарактеризованы физикохимическими методами и использованы для синтеза анилина в реакции гидрирования нитробензола. Исследовано влияние природы и предварительной подготовки носителей на структуру и каталитические свойства полученных катализаторов. Установлено влияние температуры процесса гидрирования и повторного использования на активность полученных катализаторов.

References

  1. Полотнюк О.Я. К истории пуска первого про­из­водства анилина парофазным контактным восстановлением нитробензола водородом // Катализ в промышленности. 2013. № 4. С. 77–80.
  2. Мироненко Р.М., Лихолобов В.А., Бельская О.Б. Наноглобулярный углерод и палладиевые катали­заторы на его основе для процессов жидкофазного гидрирования органических соединений // Успехи химии. 2022. Т. 91. № 1. RCR5017. https://doi.org/10.1070/RCR5017
  3. Li C., Liu S., Yang F., Zhang Y., Gao Z, Yuan X., Zheng X. Synthesis of γ-Al2O3–supported Pt nanoparticles using Al-based metal-organic framework as medium and their catalytic performance for total propene oxidation and selective nitrobenzene hydrogenation // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 240. ID 122146. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122146
  4. Morisse C.G., McCullagh A.M., Campbell J.W., Mit­chell C., Carr R.H., Lennon D.L. Mechanistic insight into the application of alumina-supported Pd catalysts for the hydrogenation of nitrobenzene to aniline // Ind. Eng. Chem. Res. 2022. V. 61. № 30. P. 10712–10722. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c01134
  5. Sangeetha P., Shanthi K., Rama Rao K.S., Viswana­than B., Selvam P. Hydrogenation of nitrobenzene over palladium-supported catalysts — Effect of sup­port // Appl. Cat. A.: Gen. 2009. V. 353. № 2. P. 160–165. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.10.044
  6. Zhao J.X., Yao D., Li L., Li J.H., Jiao Z.F., Guo, X.Y. Enhanced catalytic performance of B-doped SiC sup­ported Ni catalysts for the hydrogenation of nitroare­nes // Appl. Catal. A: Gen. 2024. V. 678. ID 119726. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.119726
  7. Чепайкин Е.Г., Помогайло С.И., Ткаченко О.П., Шувалова Е.В., Кустов Л.М., Борщ В.Н., Кнерельман Е.Г., Помогайло Д.А. Синтез, структура и каталитические свойства нанокомпозитов на основе наночастиц палладия, закиси меди и магнетита, внедренных в наноцеллюлозную матрицу // Журн. физ. химии 2024. Т. 98. № 6. С. 117–124. https://doi.org/10.31857/S0044453724060176
  8. Vanyorek L., Prekob A., Sikora E., Reizer E., Muránsz­ky G., Kristály F., Viskolcz B., Fiser F. Application of carbon nanotube coated aluminosilicate beads as «sup­port on support» catalyst for hydrogenation of nit­robenzene // J. Ind. Eng. Chem. 2019. V. 79. P. 307–313. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2019.07.006
  9. Калмыков П.А., Клюев М.В. Исследование палладиевых катализаторов гидрирования на основе наноалмазов и активированного угля // Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 1. С. 35–40. https://doi.org/10.7868/S002824211506009X
  10. Jiang T., Du S., Jafari T., Zhong W., Sun Y., Song W., Luo Z., Hines W.A., Suib S.L. Synthesis of mesoporous –Fe2O3 supported palladium nanoparticles and in­vestigation of their roles as magnetically recyclable catalysts for nitrobenzene hydrogenation // Appl. Cat. A: Gen. 2015. V. 502. P. 105–113. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.05.013
  11. Zhu S., Lv Z., Jia X., Wang J., Li X., Dong M., Fan W. Pd nanoflakes epitaxially grown on defect MoS2 nanosheets for enhanced nitroarenes hydrogenation to anilines // Appl. Catal. B: Environ. 2024. V. 351. ID 123958. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.123958
  12. Hu Z, Cheng Y, Wu M, Duan Y, Yang Y, Lu T. A novel strategy for the preparation of supported pd as an efficient catalyst for the hydrogenation of nitrobenzene in mild conditions // Catalysts. 2023. V. 13. № 11. ID 1438. https://doi.org/10.3390/catal13111438
  13. Белых Л.Б., Скрипов Н.И., Степанова Т.П., Шмидт Ф.К. Особенности жидкофазного гидрирования нитробензола и о-нитрохлорбензола в присутствии Pd–P-содержащих наночастиц // Кинет. Катал. 2015. Т. 56. № 2. С. 182–190. https://doi.org/10.7868/S0453881115010037
  14. Hajdu V., Muránszky G., Prekob A., Kristály F., Fiser B., Lakatos J., Viskolcz B., Vanyorek L. Palladium deco­rated nickel and zinc ferrite spinel nanoparticles ap­plied in aniline synthesis — development of magnetic catalysts // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 19. P. 3624–3633. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.06.113
  15. Couto C.S., Madeira L.M., Nunes C.P., Araújo P. Com­mercial catalysts screening for liquid phase nitro­benzene hydrogenation // Appl. Catal. A: Gen. 2016. V. 522. P. 152–164. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.04.032
  16. Turáková M., Salmi T., Eränen K., Wärnå J., Mur­­zin D Yu., Králik M. Liquid phase hydrogenation of nit­ro­­benzene // Appl. Cat. A: Gen. 2015. V. 499. P. 66–76. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.04.002
  17. Смирнов П.В., Жакипбаев Б.Е., Староселец Д.А., Дерягина О.И., Баталин Г.А., Гареев Б.И., Вергу­нов А.В. Диатомиты и опоки месторождений западного Казахстана: литология, структурно-текстурные параметры, потенциал использования // Изв. Томск. политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 7. С. 187–201. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/7/4046
  18. Xu Q., Sheng X., Jia H., Li N., Zhang J., Shi H., Niu M., Ping Q. Diatomite stabilized KOH: an efficient hetero­geneous catalyst for cyclopentanone self‐conden­sa­tion // ChemCatChem. 2020. V. 13. № 3. P. 916–923. https://doi.org/10.1002/cctc.202001538
  19. Zhao Y., Sun Q., Zhang J., Sheng J. Construction of Fe/N/C nano-clusters anchored on porous diato­mite for efficient removal of norfloxacin via the adsorption-PMS activation // Sep. Purif. Technol. 2023. V. 310. ID 123127. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123127
  20. Zhou J, Cheng L, Ma Z, Weng X, Gao J. Integrated nanostructures of TiO2/g-C3N4/diatomite based on low-grade diatomite as efficient catalyst for photo­catalytic degradation of methylene blue: performance and mechanism // Catalysts. 2023. V. 13. № 5. ID 796. https://doi.org/10.3390/catal13050796
  21. Xue L., Liang E., Wang J. Fabrication of magnetic ZnO/ZnFe2O4/diatomite composites: improved photo­catalytic efficiency under visible light irradiation // J. Ma­ter. Sci.: Mater. Electron. 2022. V. 33. P. 1405–1424. https://doi.org/10.1007/s10854-021-07568-w
  22. Джусупкалиева Р.И., Быстрова И.М., Помогай­ло С.И., Борщ В.Н. Синтез в процессе низкотемпературного горения на основе природной опоки Co–Mn-катализаторов глубокого окисления СО и пропана // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2024. Т. 18. № 6. С. 17–27. https://doi.org/10.17073/1997-308X‑2024-6-17-27
  23. Greg S., Sing K. Absorption, specific surface, porosity. Secjnd Edition, Асаdemic Press, London. 1982. 304 p.
  24. Turáková M., Králik M., Lehock P., Pikna L., Smrč­co­vá M., Remeteiová D., Hudák A. Influence of pre­pa­ration method and palladium content on Pd/C ca­ta­lysts activity in the liquid phase hydrogenation of nitro­benzeneto aniline // Appl. Cat. A: Gen. 2014. V. 476. P. 103–112. http://dx.doi.org/10.1016/j.apcata.2014.02.025
  25. Kalmykov P.A., Magdalinova N.A., Klyuev M.V. Com­parison of palladium catalysts based on nano­diamonds and activated carbon in hydrogenation reactions // Petrol. Chemistry. 2015. V. 55. № 1. P. 63–67. https://doi.org/10.1134/S0965544115010065
  26. Pikna L., Heželová M., Demčáková S., Smrčová M., Plešingerová B., Štefanko M., Turáková M., Králik M., Puliš P., Lehocký P. Effect of support on activity of palladium catalysts in nitrobenzene hydrogenation // Chem. Pap. 2014. V 68. № 5. P. 591–598. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0497-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».