Анотація до роботи:

Яцимирський А.В. Адсорбційно-каталітичні та фізико-хімічні властивості нанесених Pd та Pd-Ag каталізаторів окиснення СО. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 – фізична хімія. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2002.

У реакції окиснення СО досліджено каталітичну активність носіїв: вуглецевих носіїв, ZrO_2, хімічно активованого ZrO₂, YSZ – кераміки на основі ZrO₂. Показано, що найбільшу активність має YSZ, а найменшу – алмази. Al₂O₃ не активний за таких самих умов. Проведені термодесорбційні та РФЕС дослідження поверхні носіїв. Встановлено вплив ОН груп на каталітичну активність. Вивчено каталітичні властивості нанесених Pd та Pd-Ag каталізаторів на різних носіях. Показано, що в ряді носіїв: Al₂O₃, алмаз, КАВ, графіт, ZrO₂ зменшується каталітична активність нанесених каталізаторів. Вивчено кінетику окиснення СО на нанесених Pd та Pd-Ag каталізаторах. Запропоновано механізм окиснення СО на Pd-Ag каталізаторах, на основі якого отримано кінетичне рівняння, яке узгоджується з експериментальним. Показано, що електронний стан паладію залежить від його дисперсності та впливу носія й суттєво впливає на каталітичну активність. Висока активність Pd-Ag каталізаторів зумовлена утворенням ансамблів, що адсорбують СО в слабкозв’язаній формі.

1. Каталітична активність в реакції окиснення СО зменшується в ряді носіїв: ZrO₂, КАВ, графіт, алмаз, Al₂O₃. Після десорбції води з поверхні зразків, як правило, спостерігається ріст їх каталітичної активності в окисненні СО, що пов’язано з утворенням додаткової кількості активних центрів.

2. Серед систем на основі паладію є нанесені на оксид алюмінію та оксид цирконію зразки, які за своєю каталітичною активністю перевищують масивний паладій, що зумовлено їх здатністю адсорбувати СО в слабкозв’язаній формі.

3. Серед вивчених каталізаторів найактивнішим є Pd-Ag, нанесений на Al₂O₃. Його активність близька до активності об’ємного Pd-Ag зразка. Це пов’язано зі здатністю цього каталізатора до адсорбції СО в слабкозв’язаній формі (дані ІЧ-спектроскопії in situ та ТДС).

4. На основі запропонованого нами механізму реакції окиснення СО на вивчених паладій-срібних каталізаторах отримано кінетичне рівняння, яке узгоджується з експериментальним рівнянням. Цей механізм та відповідне кінетичне рівняння є однаковими для всіх вивчених у роботі паладій-срібних каталітичних систем.

5. Проведені дослідження показали, що в ряді носіїв: Al₂O₃, алмаз, КАВ, графіт, ZrO₂ зменшується каталітична активність нанесених Pd та Pd-Ag каталізаторів. Це пов’язано з посиленням взаємодії металічної фази з носієм, що підтверджується методами РФЕС та ТДС.

Основні матеріали дисертації висвітлено в таких публікаціях:

1. Перевертайло В.М., Логинова О.Б., Яцимирский А.В., Багно Н.Г., Карбань В.И. Исследование закономерностей взаимодействия металлических расплавов с диоксидом циркония // Сверхтвердые материалы.– 1998.– №3.–С.15–22.

2. Богатырева Г.П., Ищенко Е.В., Маринич М.А., Яцимирский А.В., Гвяздовская В.Л. Каталитические свойства Pd, Pd-Ag, Ag, нанесенных на алмазные субмикропорошки // Сверхтвердые материалы. –2000.– №2.– С.72–76.

3. Богатырева Г.П., Маринич М.А., Базалий Г.А., Гвяздовская В.Л., Ищенко Е.В., Яцимирский А.В., Тарасевич М.Р., Жутаева Г.В. Исследование каталитических реакций, протекающих на алмазной поверхности в жидких и газовых средах // Сверхтвердые материалы.–2001.–№5.– С.23–28.

4. Ishchenko E.V., Yatsimirskii A.V., Boldyreva N.A., Senkevich A.I., Telegeeva A.G. Catalytic Properties and Electronic State of Palladium on Zirconium Dioxide and Diamond in Carbon Monoxide Oxidation // Russian Journal of Physical Chemistry.–2000.–Vol.74.–Suppl.3.– P.S544–545.

5. Ishchenko E.V., Boldyreva N.A., Tsapyuk G.G., and Yatsimirskii A.V. State of Carbon Monoxide Adsorbed on the Surface of Pd, Pd-Ag, and Ag Catalysts Deposited on Al₂O₃ // Russian Journal of Physical Chemistry.–2000.–Vol.74.–Suppl.3.– P.S541–543.

6. Іщенко О.В., Болдирєва Н.О., Яцимирський А.В., Нещименко Н.Я. Каталітичні властивості Pd, Pd-Ag нанесених на ZrO₂ каталізаторів реакції окиснення СО // Вісник Донецького університету. Серія А. Природничі науки.–2001.–№1.–С.165–170.

7. Ищенко Е.В., Яцимирский А.В. Активные центры в реакции окисления СО на стабилизированном оксидом иттрия и чистом диоксиде циркония // Український хімічний журнал.–2002.–Т.68.–№ 3.–С. 11–14.

8. Васильев М.А., Ищенко Е.В., Бакунцева М.В., Яцимирский А.В. Свойства поверхности ZrO₂ как носителя для палладиевого катализатора в реакции окисления СО по данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии // Журнал физической химии (Россия).–2002.–Т. 76.– №11.–С.2119–2122.

9. Іщенко О.В., Болдирєва Н.О., Яцимирський А.В., Нещименко Н.Я. Кінетика окиснення СО на Pd, Pd-Ag нанесеного на ZrO₂ // Вісник Київського університету. Хімія.–2002.Т.38.–С.42–44.

10. Яцимирський А.В., Іщенко О.В. Стан паладію на диоксиді цирконію й алмазі та каталітична активність Pd у реакції окиснення монооксиду вуглецю // Тези доповідей І Всеукраїнської конференції "Сучасні проблеми неорганічної хімії" Присвячена 165-річчю Київського національного університету ім. Т.Шевченка.–Київ.– 1999.–C.107

11. Ischenko E.V., Boldyreva N.A., Tsapyuk G.G., Vereshuk N.N., Yatsimirsky A.V. Infrared and TPD studies of Pd/Al₂O₃, Ag/Al₂O₃, and (Pd-Ag)/Al₂O₃, catalysts for CO oxidation // IV European Congress on Catalysis, Europacat–IV. –Rimini, Italy.– 1999.–P.835.

12. Ищенко Е.В., Яцимирский А.В., Болдырева Н.А. Влияние электронного состояния палладия на диоксиде циркония и алмазе на его каталитическую активность в реакции окисления монооксида углерода // Тезисы Семинара памяти Ю.И. Ермакова "Новые подходы к целенаправленному синтезу и изучению каталитических систем". –Новосибирск, Россия.–2000.–C.81.

13. Іщенко О.В., Болдирева Н.А., Яцимирський А.В., Нещименко Н.Я. Каталітичні властивості Pd, Pd-Ag нанесених на ZrO₂ каталізаторів реакції окиснення СО // Тези симпозіуму "Сучасні проблеми каталізу". –Донецьк.–2000.–C.66.

14. Ischenko E.V., Boldyreva N.A., Yatsimirsky A.V., Neshimenko N.Y. ZrO2 as a supporter for Pd, Pd-Ag catalysts in CO oxidation // V Ukrainian–Polish Symposium "Theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their technological applications".–Odessa, Ukraine.–2000.–P.87.

15. Яцимирський А.В. Стан поверхні нанесених на Al₂O₃ Pd та Pd-Ag каталізаторів окиснення CO // Тези Першої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів "Сучасні проблеми хімії".–Київ.–2000.–С.119.

16. Ischenko E.V., Boldyreva N.A., Tarasenko Yu.A., Yatsimirsky A.V. Pd/ZrO₂ and (Pd-Ag)/ZrO₂ catalysts for CO oxidation // 17th North American Catalusis Society Meeting "2001: Horizons of Catalisis". –Toronto, Ontario, Canada.–2001.–P.160.

17. Boldyreva N.A., Ischenko E.V., Yatsimirsky A.V. Pit activated charcoal (PAC) as a supporter for Pd and Pd-Ag catalysts in CO oxidation // V European Congress on Catalysis, Europacat–V. –Limerick, Ireland.–2001.–P.8-P-35.

18. Іщенко О.В., Яцимирський А.В., Місчанчук Б.Г. Термодесорбційні дослідження стану поверхні Pd та Pd-Ag, нанесених на ZrO₂, каталізаторів реакції окиснення СО // Тези симпозіуму “Сучасні проблеми фізичної хімії”. –Донецьк.–2002.–С.45.