ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИРОДИ КАТАЛІТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ІНТЕРМЕТАЛІДІВ СИСТЕМИ NI-AL В РЕАКЦІЯХ ОКИСНЕННЯ ОКСИДУ ВУГЛЕЦЮ І ВУГЛЕВОДНІВ

Анотація

З великої кількості проблем охорони навколишнього середовища захист повітряного басейну від викидів промислових установок є однією з найбільш складних і актуальних. Найбільш поширеними забруднюючими речовинами, які надходять в атмосферне повітря від промислових установок, є оксид вуглецю (СО) та вуглеводні (C_mH_n). Одним із перспективних напрямків знешкодження СО та C_mH_n є каталітичний метод з використанням каталізаторів на основі Ni-Al інтерметалідів зі структурою Ренея.

Метою роботи є детальне дослідження природи каталітичної активності та структури інтерметалідів системи Ni-Al в реакціях окиснення оксиду вуглецю і вуглеводнів та визначення оптимального фазового складу для підвищення їх ефективності при легуванні добавками перехідних або неперехідних металів.

Для дослідження природи каталітичної активності підготовлено фази NiAl₃, Ni₂Al₃, NiAl. Найбільш активним у процесах конверсії оксиду вуглецю і вуглеводнів є зразок складу NiAl₃: конверсія СО становить 100%, а конверсія C_mH_n – 90% при температурі 300°С. Системи складу Ni₂Al₃ і NiAl не проявили помітної каталітичної активності в реакціях окиснення СО та C_mH_n: конверсії вихідних речовин не перевищують 15% навіть при температурі 250°С. Отже, використання сполук складу Ni₂Al₃ і NiAl в якості каталізаторів процесів окиснення СО та C_mH_n є недоцільним.

Розроблений каталізатор з NiAl₃ володіє макропористою губчастою структурою, розмір окремих пор становить 30-50 мкм. Мікропори займають близько ¼ порового простору. У продукті вилуговування Ni₂Al₃ пори мають витягнуту форму, а максимальний радіус їх широкої частини становить 15-20 мкм. Пористість цього каталізатора, величина середнього радіуса пор і частка перехідних пор у ньому також значно нижчі, ніж в приготовленому з NiAl₃.