Анотація до роботи:

Приходько Р.В. Приготування та властивості каталізаторів на основі синтетичних глин.

- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.01 - Технологія неорганічних речовин. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 2002 р.

Проведено комплексне дослідження синтезу Zn²⁺-, Mg²⁺-, Co²⁺-, Ni²⁺-вмісних сапоніто- і стивенситоподібних матеріалів у негідротермальних умовах. Визначені основні закономірності формування їх кристалічної будови та активних центрів, а також встановлено взаємозв'язок між умовами синтезу та фізико-хімічними і каталітичними властивостями цих матеріалів. Виявлено, що природа двохзарядних катіонів, що утворюють октаедричні сітки, істотно впливає на швидкість формування, морфологію, порувату будову та термічну стабільність синтезованих глин. Запропоновано новий метод модифікування синтетичних глин катіонообмінного типу катіонами Co²⁺ та Ni² шляхом твердофазного іонного обміну та визначені основні закономірності перебігу цього процесу. Синтезовано Zn²⁺-і Mg²⁺-вмісні гідроталькитоподібні матеріали та досліджено їх фізико-хімічні властивості та структурні перетворення. Показано, що ці властивості залежать від природи двохзарядних структуроутворюючих катіонів та умов термічної обробки.

Показана висока ефективність розроблених каталізаторів у промислово важливих реакціях гідрознесірчення нафтових фракцій гідроамінування спиртів та синтезу ароматичних амідів.

Розроблено технологічні рішення для створення технології виробництва каталізаторів гідрознесірчення нафтових фракцій на основі синтезованих глин катіонообмінного типу. Проведено пілотні випробування з позитивними результатами розроблених каталізаторів гідрознесірчення нафтових фракцій та гідроамінування спиртів.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні закономірностей негідротермального (нетрадиційного) синтезу ряду глин катіонообмінного і аніонообмінного типів, а також у розробці на їх основі нових конкурентноспроможних і імпортозамінних вітчизняних каталізаторів гідрознесірчення нафтових фракцій, гідроамінування спиртів та одержання ароматичних амідів.

2. Показано, що Zn²⁺-, Mg²⁺- Co²⁺-, Ni²⁺-вмісні сапонітоподібні матеріали з переважною локалізацією катіонів Al³⁺ у тетраедричних сітках можуть бути одержані у негідротермальних умовах лише при значеннях атомного відношення Si⁴⁺/Al³⁺ і 12. Встановлено, що стивенситоподібні глини можуть бути синтезовані при застосуванні аеросилу у якості джерела кремнію. Виявлено, що природа двохзарядних катіонів, які утворюють октаедричні сітки, істотно впливає на швидкість формування, морфологію, порувату будову та термічну стабільність синтезованих глин.

3. Запропоновано новий метод модифікування синтетичних глин катіонообмінного типу катіонами Co²⁺ та Ni² шляхом твердофазного іонного обміну та визначені основні закономірності перебігу цього процесу, а саме: температура 450…500 К, час контакту- 4,5…5 год, спів-відношення між кількістю катіонів, що впроваджуються, та кількістю вихідних катіонів Nа⁺ - 3,0…3,5. Встановлено, що таке модифікування істотно не впливає на кристалічну будову цих матеріалів.

4. Показано, що фізико-хімічні та структурні властивості Zn²⁺- і Mg²⁺-вмісних гідроталькитоподібних матеріалів залежать від природи двохзарядного структуроутворюючого катіону та умов термічної обробки.

5. Визначено природу і силу активних центрів синтезованих глин та проведено дослідження їх каталітичних властивостей. Показана висока ефективність розроблених каталізаторів у промислово важливих реакціях гідрознесірчення нафтових фракцій гідроамінування спиртів та синтезу ароматичних амідів.

6. Розроблено технологічні рішення для створення технології виробництва каталізаторів гідрознесірчення нафтових фракцій на основі синтезованих глин катіонообмінного типу.

7. Проведено пілотні випробування з позитивними результатами розроблених каталізаторів гідрознесірчення нафтових фракцій та гідроамінування спиртів.

Публікації автора:

1. Приходько Р.В., Енхболд Т., Астрелін І.М., Сичов М.В. Модифікування кліноптилоліту катіонами кобальту шляхом твердофазного іонного обміну // Наукові Вісті НТУУ, – 1998. - № 3. - С. 157-164.

2.. Sychev M, Prihod’ko R., de Beer V.H.J.. van Santen R.A, Goncharuk V. Some aspects of the preparation and catalytic activity of chromia pillared montmorillonite // Stud. Surf. Sci. Catal. –1994. -V.84. -Р.267-274.

3. Сычев М. В., Приходько Р.В., Костоглод Н.Ю., Астрелин И.М., Степаненко А.В.,

Розвадовский М.. Исследование пористой структуры глин. II. Монтморилонит, фиксированный диоксидом титана // Кинетика и катализ. –1998. –№39. – Вып.4. – С. 593-599.

4. Sychev M, Prihod’ko R. Characterization and catalytic activity of non-hydrothermally synthesized saponite-like materials // Stud. Surf. Sci. Catal.. –1998. -V.118. -Р. 967- 974.

5. Сычев М.В., Приходько Р.В., Енхболд Т., Астрелин И.М.. Приготовление, исследование физико-химических и каталитических свойств слоистых алюмосиликатов, содержащих катионы Со(II), Ni(II), оксид хрома и сульфиды этих металлов // Нефтехимия. – 1999. - Т. 39. - № 6. - С. 461-467.

6. Sychev M., Prihod’ko R., Stepanenko A., Rozwadowski M., de Beer V.H.J., van Santen R.A. Characterization of the microporosity of chromia- and titania-pillared montmorillonites differing in pillar density. II. Adsorption of benzene and water // Microporous and Mesoporous Materials. – 2001. – V. 47. - Р. 311-321.

7. Р.В. Приходько, М.В.Сычев, И.М. Астрелин, К. Эрдманн, А. Мангель, Р.А. ван Сантен. Синтез и характеристика структурных превращений Mg-Al и Zn-Al гидроталькитоподобных материалов // Журнал прикладной химии. – 2001. - Т. 74. – Вып. 10. – C. 1573-1578.

8. Sychev M., Prihod’ko R., Erdmann K., Mangel A., van Santen R.A. Hydrotalcites: relation between structural features, basicity and activity in theWittig reaction // Applied Clay Science. - V. 18. – 2001- Р. 103–110.

9. Пат. 33845 А України, МКИ В 01J21/04, B 01J21/10, C 07C 231/00. Спосіб отримання ароматичних амідів та спосіб приготування каталізатора для його здійснення / Сычев М.В., Приходько Р.В., Коломійцин І.В., ван Сантен Р.А., Стоббеллар П.Й. -№ 99042189; Заявл. 19.04.1999; Опубл. 15.02.2001, Бюл. №1.

10. Sychev M., Dzygoon V., Prihod’ko R, Kostoglod N., Goncharuk V. Preliminary study on the preparation and properties of the metals and metal oxides suported montmorillonitе // EUROPACAT-1. – Montpellier. – 1993. – Р. 486.

11. Приходько Р.В. Розробка нових каталізаторів гідродесульфідування нафтових фракцій на основі синтетичних шаруватих алюмосилікатів // Збірка тез допов. науково-практ. конф. аспірантів та молодих вчених.- Київ, 1998. - С. 38.

12. Sychev M., Prihod’ko R, Shubina T., Astrelin I. Analysis of sorption isotherms of micro- and mesoporous molecular sieves // 28^th International vacuum microbalance techniques conference (IVMTC²⁸). – Kiev. – 1999. – Р. 51.

13. Prihod’ko R, Kushko А., Sychev M., van Santen R.A. Hydrotalcite catalyzed Wittig reaction // Book of Abs. EUROCLAY’ 99 Int. Conf. – Krakow. – Poland. – 1999. - Р. 123.

14. Sychev M., Prihod’ko R, Erdmann K., Kodentsov A.,. van Santen R.A. Study on Hydrotalcite memory effect // Book of Abs. EUROCLAY’ 99 Int. Conf. – Krakow. – Poland. – 1999. - Р. 123.

15. Sychev M., Prihod’ko R., Astrelin I.M., Stobbelaar P.J., van Santen R.A.. Preparation and сharacterization of metal supported synthetic saponite and stevensite // Book of Abs. EUROCLAY’ 99 Int. Conf. – Krakow. – Poland. – 1999. - Р. 135.

16. Sychev M., Prihod’ko R., Vissenberg M.J., de Beer V.H.J., van Santen R.A. Thiophene hydro-desulfurization (HDS) by transition metal sulfides supported on synthetic saponite and stevensite // Book of Abs. EUROCLAY’ 99 Int. Conf. – Krakow. – Poland. – 1999. - Р. 135.

17. Kolomitsyn I., Prihod’ko R., Astrelin I.M., Sychev M. and van Santen R.A. Tetrahydrofurane oxidation by hydrogen peroxide over some cationic and anionic clays // Book of Abs. Dutch-Ukrainian International Colloquium on Catalysis. – Kiev. – Ukraine. – 2000. – Р. 71.

18. Prihod’ko R., Sychev M., Stobbelaar P.J., de Beer V.H.J. and van Santen R.A. Synthesis and characterization of metal containing smectite catalysts // Book of Abs. Dutch-Ukrainian International Colloquium on Catalysis. – Kiev. – Ukraine. – 2000. – Р. 74.

19. Prihod’ko R., Sychev M., de Beer V.H.J., van Santen R.A. and J.A.R.vanVeen. Thiophene HDS by transition metal sulfides supported on synthetic smectites // Book of Abs. Dutch-Ukrainian International Colloquium on Catalysis. – Kiev. – Ukraine. – 2000. – Р. 75.

20. Prihod’ko R.. Non–hydrothermal synthesis of some layered silicates // VII Forum zeolitowe “Zeolity-synteza, adsorpcja, kataliza”. – Kolobrzeg. – Poland. – 2000. – Р. 10.

21. Білов В.В., Приходько Р.В., Сичов М.В.,. Марков В.І, Пирогова Л.М., Дослідження реакції гідроамінування спиртів на шаруватих металосилікатах // Тези доповідей XIX Укр. конф. з органічної хімії. – Львів. – 2001. - С.161.

22. Приходько Р.В, Сычев М.В., Столярова И.В., Астрелин И.М.. Негидротермальный синтез и характеристика свойств сапонитоподобных материалов // Сб. Научных трудов Межд. Конф. “Современные проблемы химической технологии неорганических веществ”. – Одесса. – 2001. - Т. 2. - С. 174-176.