1 2. В чем состоит сущность механохимической активации?

Механическое воздействие на смеси твердых тел может приводить к инициированию и ускорению реакций в твердом теле, иначе говоря, к механохимическим реакциям. Эти реакции можно применять и для синтеза катализаторов [7].

С помощью механохимической обработки можно активировать процессы спекания. Механохимическое активирование происходит и при синтезе катализаторов мокрым способом перемешивания, что подтверждается сильным влиянием интенсивности механообработки на свойства катализатора.

Схема получения оксидных катализаторов механохимическим способом [1] представлена на рис. 3.6.

Недостатком механохимического синтеза катализаторов является его высокая энергоемкость.

Рис. 3.6. Схема приготовления катализатора с применением механохимического способа

13. Каковы особенности получения плавленых и скелетных контактных масс?

Технология металлических плавленых катализаторов сводится к составлению сплава нужного состава. Для увеличения удельной площади поверхности сплав подвергают дополнительной обработке, например, анодным окислением. Платиновые сетки в условиях окисления NH₃ активируются самопроизвольно, т.к. в результате катализа поверхность проволоки разрыхляется и площадь ее увеличивается в течение первых двух-трех дней работы в десятки раз. Одновременно катализатор теряет механическую прочность.

Пористые металлические катализаторы, так называемые скелетные, получают из двух- или многокомпонентных сплавов каталитически активных металлов (Ni, Co, Cu, Fe) с Al или Si c последующим выщелачиванием Al или Si растворами электролитов [6].

Например, Ренеем был предложен метод приготовления скелетного катализатора, заключающийся в сплавлении каталитически активного металла с другим металлом, растворимым в щелочи. Так, например, скелетный Ni-катализатор гидрирования (Ni-Ренея) получают выщелачиванием никель-алюминиевого сплава (обычно в соотношении 50:50) избытком горячего водного раствора гидроксида натрия. При этом практически полностью удаляется алюминий и остается очень пористая губчатая (скелетная) масса никеля, которую из-за ее пирофорности необходимо хранить под слоем инертной жидкости.

14. Как получают катализаторы на основе цеолитов?

На основе цеолитов получают цеолитсодержащие катализаторы путем сухого смешения или соосаждения составляющих катализатор компонентов матрицы и цеолита. Матрица цеолитсодержащего катализатора может состоять из Al₂O₃, SiO₂, глины или аморфного алюмосиликата. Матрица выполняет роль связующей для механически непрочного цеолита, поглощает теплоту и тем самым предохраняет цеолит от локальных перегревов и термического разложения, проявляет синергетический эффект в отношении активности цеолитов и их устойчивости к отравлению каталитическими ядами.

15. С какой целью производят исследования катализаторов?

Исследование катализаторов проводят с целью определения их основных технических характеристик и потребительских свойств [1]. Наиболее важными из них являются активность и стабильность в работе.

Исследование активности, как основной кинетической характеристики, позволяет к тому же определять механизм протекания каталитических реакций, что дает информацию для управления этими реакциями при их практической реализации [13].

Большое значение имеют также исследования удельной поверхности, пористой структуры и фазового состава катализатора, дающие основу для получения характеристик, определяющих важнейшие эксплуатационные свойства контактных масс.