ИСТИНА

Одним из современных направлений развития в области нанотехнологий является создание композитных материалов, содержащих наноразмерные частицы металлов и их соединений. Такие материалы обладают каталитической активностью и могут быть использованы для нефтехимических процессов. Одним из таких процессов является синтез Фишера-Тропша. С его помощью можно получать из смеси монооксида углерода и водорода жидкие и газообразные углеводороды, а также кислородсодержащие соединения. В работе исследовали влияние температуры синтеза и концентрации промотора (калия) на физико-химические и каталитические свойства композитных материалов, полученных термической деструкцией совместной системы соли металла и целлюлозы. Показано, что при увеличении температуры синтеза катализатора его активность, которая определяется степенью превращения исходного сырья, снижается ( с 95% для катализатора, полученного при 250°С до 40% для 500°С). Подобным образом изменяется и селективность образования углеводородов состава С5+ (32% для температуры получения 250°С, 24% для 350° и 17% для 500°С). Кроме того, установлено, что зависимость выхода оксигенатов от температуры получения катализатора имеет максимум при 350°С (до 20 г/м3). Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что увеличение температуры деструкции приводит к укрупнению частиц (1-2 нм в катализаторе, полученном при 250°С, и 6-10 нм при 500°С). Данный факт согласуется с результатами рентгенофазового анализа. Фазовый состав композитов представлен преимущественно магнетитом, что свидетельствует о восстановлении металла продуктами деструкции полимера. Традиционно, для изменения селективности, протекающих в процессе гидрирования монооксида углерода, реакций применяют соединения калия. Для установления влияния промотора на свойства композитного катализатора содержание калия варьировали от 1 до 6 % от массы железа. Показано, что добавка калия не оказывает значительного влияния на структуру композита, однако способствует увеличению активности, особенно при температурах СФТ 260-280°С (конверсия в присутствии образцов, содержащих 6% калия, составляет 82%, 4% калия – 50%, 1% калия – 15%). Наибольший выход углеводородов С5+ достигается при содержании калия 4% и составляет 130 г/м3, с долей твердых парафинов до 30 %.