The object of research, development or design (in Russian) : фотокаталитические свойства магнитного оксида железа и диоксида титана в разложении метилового оранжевого, поведение нанесенных палладиевых катализаторов в гидрировании фенилацетилена

The object of research, development or design (in Kazakh) : метилоранж ыдырауындағы магниттік темір оксиді мен титан диоксидінің фотокаталитикалық қасиеттері, фенилацетиленді гидрлеуде отырғызылған палладий катализаторларының әрекеті.

Aim of work (in Russian) : исследовать влияние состава, физико-химических и фотокаталитических свойств носителя на основе магнитных наночастиц оксида железа и диоксида титана на поведение нанесенных палладиевых катализаторов в гидрировании ацетиленовых соединений

Aim of work (in Kazakh) : титан диоксиді мен темір оксидінің магниттік нанобөлшектеріне негізделген тасымалдаушының құрамының, физика-химиялық және фотокаталитикалық қасиеттерінің ацетилен қосылыстарын гидрлеуде отырғызылған палладий катализаторларының әрекетіне әсерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Магнитный оксид железа получали путем химического соосаждения солей железа (II и III). Образцы диоксида титана получали путем осаждения раствора TiCl3 гидроксидом аммония, с последующей сушкой и прокаливанием осадка. Полученные оксиды были испытаны в реакции фотокаталитического разложения метилового оранжевого (УФ лампа 30 Вт, 254 нм). Нанесение палладия на оксид железа и диоксида титана осуществляли путем осаждения ионов палладия гидроксидом натрия. Полученные катализаторы были испытаны в реакции гидрирования фенилацетилена молекулярным водородом в мягких условиях (t = 40 °С, p = 1 атм.). Носители и катализаторы были охарактеризованы различными физико-химическими методами (спектрофотометрия, элементный анализ, ЯГР, СЭМ, БЭТ, РФА).

Методы исследования (на казахском) : магниттік темір оксиді темір (II және III) тұздарының химиялық қос тұндыру арқылы алынды. Титан диоксидінің үлгілері TiCl3 ерітіндісін аммоний гидроксидімен тұндыру, содан кейін тұнбаны кептіру және қыздыру арқылы алынды. Алынған оксидтер метилоранж фотокаталитикалық ыдырау реакциясында сыналды (УФ шамы 30 Вт, 254 нм). Палладийді темір оксиді мен титан диоксидіне отырғызу палладий иондарын натрий гидроксидімен тұндыру арқылы жүзеге асырылды. Алынған катализаторлар жұмсақ жағдайларда (t = 40 °C, p = 1 атм.) молекулалық сутегімен фенилацетиленді гидрлеу реакциясында сыналды. Тасымалдаушылар мен катализаторлар әр түрлі физика-химиялық әдістермен сипатталды (спектрофотометрия, элементтік талдау, ЯГР, СЭМ, БЭТ, РФТ).

Obtained results and novelty (in Russian) : По данным физико-химических исследований установлено, что в результате синтеза получен маггемит с размером частиц 8 нм, и различные модификации диоксида титана с размером частиц 15-20 нм. Тестирования γFe2O3 и TiО2 в фотокаталитическом разложении метилового оранжевого показало, что наибольшей фотокаталитической активностью обладает коммерческий анатаз (TiO2 КА). Наиболее активным из синтезированных материалов оказался образец, полученный при 800 °С и представляющий собой смесь анатаза и рутила (TiO2. СРА800). В присутствии оксида железа (НОЖ) концентрация красителя практически не меняется. Отработана методика приготовления палладиевых катализаторов, согласно которой нанесение Pd на носители необходимо осуществлять путем осаждения. Физико-химическими методами установлено, что палладий количественно и однородно покрывает поверхность носителя. Гидрирование фенилацетилена в присутствии полученных катализаторов протекает селективно по стиролу (90-93%). Однако по активности катализаторы располагаются в ряд: Pd/TiO2. СРА800 (WC≡C = 7,5×10-6 моль/с, WC=C = 20,6×10-6 моль/с) ≈ 1% Pd/TiO2 КА (WC≡C = 4,4×10-6 моль/с, WC=C = 20,6×10-6 моль/с) > 1% Pd/НОЖ (WC≡C = 2,7×10-6 моль/с, WC=C = 4,1×10-6 моль/с). Таким образом, в настоящей работе впервые сравниваются фотокаталитические свойства носителей и поведение в процессе гидрирования палладиевых катализаторов на их основе.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : физика-химиялық зерттеулерге сәйкес синтез нәтижесінде бөлшектердің мөлшері 8 нм маггемит және бөлшектердің мөлшері 15-20 нм болатын титан диоксидінің әр түрлі модификациялары алынғаны анықталды. Метилоранж фотокаталитикалық ыдырауындағы γFe2O3 және TiO2 сынақтары коммерциялық анатаздың (TiO2 KA) ең үлкен фотокаталитикалық белсенділігі бар екенін көрсетті. Синтезделген материалдардың ішіндегі ең белсендісі 800°C температурада алынған үлгі (рутил және анатаз қоспасы, TiO2. РАҚ800). Темір оксиді (ТОН) болған кезде бояғыштың концентрациясы іс жүзінде өзгермейді. Палладий катализаторларын дайындау әдістемесі әзірленді, оған сәйкес тасымалдаушыға Pd отырғызу тұндыру арқылы жүзеге асырылуы керек. Физика-химиялық әдістермен палладийдің тасымалдаушының бетін сандық және біркелкі жабатыны анықталды. Алынған катализаторлардың қатысуымен фенилацетиленнің гидрленуі стирол бойынша селективті түрде жүреді (90-93%). Алайда, белсенділікке сәйкес катализаторлар қатарға орналастырылған: Pd /TiO2. РАҚ800 (WC≡C = 7,5×10-6 моль/с, WC=C = 20,6×10-6 моль/с) ≈ 1% Pd/TiO2 КА (WC≡C = 4,4×10-6 моль/с, WC=C = 20,6×10-6 моль/с) > 1% Pd/ТОН WC≡C = 2,7×10-6 моль/с, WC=C = 4,1×10-6 моль/с). Осылайша, бұл жұмыс алғаш рет тасымалдаушылардың фотокаталитикалық қасиеттерін және олардың негізінде палладий катализаторларын гидрлеу процесіндегі әрекетін салыстырады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Подтверждение гипотезы о влиянии фотокаталитических свойств носителя на поведение нанесенного палладиевого катализатора позволит в дальнейшем разработать простой способ тестирования и подбора подходящего носителя.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : тасымалдаушының фотокаталитикалық қасиеттерінің отырғызылған палладий катализаторының әрекетіне әсері туралы гипотезаны растау болашақта қолайлы тасымалдаушыны сынаудың және таңдаудың қарапайым әдісін жасауға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение в практику запланировано на следующих этапах.

Level of implementation (in Kazakh) : тәжірибеге енгізу келесі кезеңдерде жоспарланған

Efficiency (in Russian) : Полученные палладиевые катализаторы на основе диоксида титана демонстрируют высокую активность и хорошую селективность в реакции гидрирования фенилацетилена.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған титан диоксиді негізіндегі палладий катализаторлары фенилацетиленнің гидрлеу реакциясында жоғары белсенділік пен жақсы селективтілікті көрсетеді.

Field of application (in Russian) : катализ, органический синтез

Field of application (in Kazakh) : катализ, органикалық синтез