Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ
Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксид...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61652 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-61652 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-616522014-05-11T03:01:35Z Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксида углерода 300 мг/м3 (15 ПДК для рабочей зоны). Установлено, что, кроме трепела, формирование Pd(II)-Cu(II)-катализатора, обеспечивающего стационарное окисление СО кислородом воздуха, происходит только на кислотномодифицированных образцах клиноптилолита (Н-CLI-6), морденита (H-MOR-6), монтмориллонита (H-Mont-6) и базальтового туфа (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активность катализатора зависит от природы носителя. Степень окисления СО кислородом в стационарном режиме понижается в ряду носителей H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88). ТР (87) . Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). В случае применения образцов базальтового туфа разного происхождения найдена корреляция между фазовым составом носителя и активностью катализатора. Отримано нанесені на природні алюмосилікати (клиноптилоліт, морденіт, монтмориллоніт, трепел, базальтовий туф) Pd(II)-Cu(II)-каталізатори окиснення монооксиду вуглецю киснем при температурі навколишнього середовища, нормальному тиску, підвищеній вологості газоповітряної суміші та вмісті монооксиду вуглецю 300 мг/м3 (15 ГПК для робочої зони). Встановлено, що, крім трепелу, формування Pd(II)-Cu(II)-каталізатора, який забезпечує стаціонарне окиснення СО киснем повітря, відбувається тільки на кислотномодифікованих зразках клиноптилоліту (Н-CLI-6), морденіту (H-MOR-6), монтмориллоніту (H-Mont-6) та базальтового туфу (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активність каталізатора залежить від природи носія. Ступінь окиснення СО киснем у стаціонарному режимі знижується у ряді носіїв H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88) . ТР (87). Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). У випадку застосування зразків базальтового туфу різного походження знайдено кореляцію між фазовим складом носія та активністю каталізатора. Pd(II)-Cu(II) catalysts deposited on natural silica-alumina (clinoptilolite, mordenite, montmorillonite, tripoli, and basalt tuff) for carbon monoxide oxidation at ambient temperature, normal pressure, increased air-gas mixture humidity and carbon monoxide concentration of 300 mg/m3 (15 MPC for working area) are obtained. It is established that Pd(II)-Cu(II) catalyst formation that provides CO steady-state oxidation descends only on acid modified clinoptilolite (H-CLI-6), mordenite (H-MOR-6), montmorillonite (H-Mont-6), and basalt tuff (H-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, and Н-БТ(2)-6) samples. The catalyst activity depends on carrier nature. The level of CO oxidation (%) by oxygen in the stationary mode decreases in the following consequence: H-Mont-6 (94) > Н-БТ(1)-6 (91) > Н-БТ(1)*-6 (88) > ТР (87) > Н-БТ (2)-6 (82) > H-MOR-6 (40) > Н-CLI-6 (38). The correlation between carrier phase composition and catalyst activity in case of different origin basalt tuffs application is discovered. 2009 Article Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61652 54.128.13:541.124:542.943.7:546.262.3-31:546.92’284 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Получены нанесенные на природные алюмосиликаты (клиноптилолит, морденит, монтмориллонит, трепел, базальтовый туф) Pd(II)-Cu(II)-катализаторы окисления монооксида углерода кислородом при температуре окружающей среды, нормальном давлении, повышенной влажности газовоздушной смеси и содержании монооксида углерода 300 мг/м3 (15 ПДК для рабочей зоны). Установлено, что, кроме трепела, формирование Pd(II)-Cu(II)-катализатора, обеспечивающего стационарное окисление СО кислородом воздуха, происходит только на кислотномодифицированных образцах клиноптилолита (Н-CLI-6), морденита (H-MOR-6), монтмориллонита (H-Mont-6) и базальтового туфа (Н-БТ(1)-6, Н-БТ(1)*-6, Н-БТ(2)-6). Активность катализатора зависит от природы носителя. Степень окисления СО кислородом в стационарном режиме понижается в ряду носителей H-Mont-6 (94) . Н-БТ(1)-6 (91) . Н-БТ(1)*-6 (88). ТР (87) . Н-БТ(2)-6 (82) . H-MOR-6 (40) . Н-CLI-6 (38). В случае применения образцов базальтового туфа разного происхождения найдена корреляция между фазовым составом носителя и активностью катализатора. |
| format |
Article |
| author |
Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. |
| spellingShingle |
Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| author_facet |
Ракитская, Т.Л. Киосе, Т.А. Волкова, В.Я. Эннан, А.А. |
| author_sort |
Ракитская, Т.Л. |
| title |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_short |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_full |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_fullStr |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_full_unstemmed |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| title_sort |
использование природных алюмосиликатов украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61652 |
| citation_txt |
Использование природных алюмосиликатов Украины для разработки новых металлокомплексных катализаторов очистки воздуха от газообразных токсичных веществ / Т.Л. Ракитская, Т.А. Киосе, В.Я. Волкова, А.А. Эннан // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2009. — № 6. — С. 18-24. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT rakitskaâtl ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT kioseta ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT volkovavâ ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv AT énnanaa ispolʹzovanieprirodnyhalûmosilikatovukrainydlârazrabotkinovyhmetallokompleksnyhkatalizatorovočistkivozduhaotgazoobraznyhtoksičnyhveŝestv |
| first_indexed |
2025-07-05T12:36:48Z |
| last_indexed |
2025-07-05T12:36:48Z |
| _version_ |
1836810512222912512 |
| fulltext |
 [1–5] îáîáùåíû òåîðåòè÷åñêèå è ïðàêòè-
÷åñêèå àñïåêòû ðàçðàáîòêè íàíåñåííûõ íà îê-
ñèäíûå (Al2O3, SiO2) è óãëåðîäíûå (ÀÓ, óãëå-
ðîäíûå âîëîêíèñòûå ìàòåðèàëû (ÓÂÌ)) íîñè-
òåëè ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ, îáåñ-
ïå÷èâàþùèõ ýôôåêòèâíóþ î÷èñòêó âîçäóõà îò
ÑÎ, ÐÍ3, Î3 ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé
ñðåäû, íîðìàëüíîì àòìîñôåðíîì äàâëåíèè, ïî-
âûøåííîì ñîäåðæàíèè ïàðîâ âîäû è íèçêîé
êîíöåíòðàöèè íàçâàííûõ òîêñè÷íûõ âåùåñòâ â
âîçäóõå (1–15 ÏÄÊ), à òàêæå ïðè íàëè÷èè
ïðèìåñåé — êàòàëèòè÷åñêèõ ÿäîâ. Êîíå÷íîé öå-
ëüþ ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå òàêèõ êàòàëèçàòîðîâ
â ìàëîãàáàðèòíûõ êîëëåêòèâíûõ è èíäèâèäó-
àëüíûõ ñðåäñòâàõ çàùèòû îðãàíîâ äûõàíèÿ ðà-
áîòíèêîâ ðàçëè÷íûõ îòðàñëåé ïðîìûøëåííîñòè
è ïðîèçâîäñòâ, ÷òî äèêòóåò ðÿä òðåáîâàíèé ê
êàòàëèçàòîðàì, ñðåäè êîòîðûõ îáåñïå÷åíèå ñòà-
áèëüíîé î÷èñòêè âîçäóõà îò òîêñè÷íûõ âåùåñòâ
äî ÏÄÊ è íèæå ïðè ïîñòîÿííî èçìåíÿþùèõñÿ
18 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
ÓÄÊ 54.128.13:541.124:542.943.7:546.262.3-31:546.92’284
Èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ àëþìîñèëèêàòîâ Óêðàèíû
äëÿ ðàçðàáîòêè íîâûõ ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ
î÷èñòêè âîçäóõà îò ãàçîîáðàçíûõ òîêñè÷íûõ âåùåñòâ
Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë.1, Êèîñå Ò.À.1, Âîëêîâà Â.ß.1, Ýííàí À.À.2
1 Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò
2 Ôèçèêî-õèìè÷åñêèé èíñòèòóò çàùèòû îêðóæàþùåé ñðåäû
è ÷åëîâåêà ÌÎÍ è ÍÀÍ Óêðàèíû
Ïîëó÷åíû íàíåñåííûå íà ïðèðîäíûå àëþìîñèëèêàòû (êëèíîïòèëîëèò, ìîðäåíèò, ìîíòìî-
ðèëëîíèò, òðåïåë, áàçàëüòîâûé òóô) Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðû îêèñëåíèÿ ìîíîîêñè-
äà óãëåðîäà êèñëîðîäîì ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû, íîðìàëüíîì äàâëåíèè,
ïîâûøåííîé âëàæíîñòè ãàçîâîçäóøíîé ñìåñè è ñîäåðæàíèè ìîíîîêñèäà óãëåðîäà
300 ìã/ì3 (15 ÏÄÊ äëÿ ðàáî÷åé çîíû). Óñòàíîâëåíî, ÷òî, êðîìå òðåïåëà, ôîðìèðî-
âàíèå Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðà, îáåñïå÷èâàþùåãî ñòàöèîíàðíîå îêèñëåíèå ÑÎ êè-
ñëîðîäîì âîçäóõà, ïðîèñõîäèò òîëüêî íà êèñëîòíîìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöàõ êëè-
íîïòèëîëèòà (Í-CLI-6), ìîðäåíèòà (H-MOR-6), ìîíòìîðèëëîíèòà (H-Mont-6) è áà-
çàëüòîâîãî òóôà (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, Í-ÁÒ(2)-6). Àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðà çàâè-
ñèò îò ïðèðîäû íîñèòåëÿ. Ñòåïåíü îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñëîðîäîì â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå
ïîíèæàåòñÿ â ðÿäó íîñèòåëåé H-Mont-6 (94) � Í-ÁÒ(1)-6 (91) � Í-ÁÒ(1)*-6 (88) �
ÒÐ (87) � Í-ÁÒ(2)-6 (82) � H-MOR-6 (40) � Í-CLI-6 (38).  ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ îá-
ðàçöîâ áàçàëüòîâîãî òóôà ðàçíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ íàéäåíà êîððåëÿöèÿ ìåæäó ôàçî-
âûì ñîñòàâîì íîñèòåëÿ è àêòèâíîñòüþ êàòàëèçàòîðà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êàòàëèçàòîð, ìîíîîêñèä óãëåðîäà, Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîð, ïðè-
ðîäíûå àëþìîñèëèêàòû.
Îòðèìàíî íàíåñåí³ íà ïðèðîäí³ àëþìîñèë³êàòè (êëèíîïòèëîë³ò, ìîðäåí³ò, ìîíòìîðèëëîí³ò,
òðåïåë, áàçàëüòîâèé òóô) Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîðè îêèñíåííÿ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ
êèñíåì ïðè òåìïåðàòóð³ íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà, íîðìàëüíîìó òèñêó, ï³äâèùåí³é âîëî-
ãîñò³ ãàçîïîâ³òðÿíî¿ ñóì³ø³ òà âì³ñò³ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ 300 ìã/ì3 (15 ÃÏÊ äëÿ ðîáî÷î¿
çîíè). Âñòàíîâëåíî, ùî, êð³ì òðåïåëó, ôîðìóâàííÿ Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîðà, ÿêèé çàáåç-
ïå÷óº ñòàö³îíàðíå îêèñíåííÿ ÑÎ êèñíåì ïîâ³òðÿ, â³äáóâàºòüñÿ ò³ëüêè íà êèñëîòíîìîäèô³-
êîâàíèõ çðàçêàõ êëèíîïòèëîë³òó (Í-CLI-6), ìîðäåí³òó (H-MOR-6), ìîíòìîðèëëîí³òó
(H-Mont-6) òà áàçàëüòîâîãî òóôó (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, Í-ÁÒ(2)-6). Àêòèâí³ñòü êàòàë³-
çàòîðà çàëåæèòü â³ä ïðèðîäè íîñ³ÿ. Ñòóï³íü îêèñíåííÿ ÑÎ êèñíåì ó ñòàö³îíàðíîìó ðåæèì³
çíèæóºòüñÿ ó ðÿä³ íîñ³¿â H-Mont-6 (94) � Í-ÁÒ(1)-6 (91) � Í-ÁÒ(1)*-6 (88) � ÒÐ (87) �
Í-ÁÒ(2)-6 (82) � H-MOR-6 (40) � Í-CLI-6 (38). Ó âèïàäêó çàñòîñóâàííÿ çðàçê³â
áàçàëüòîâîãî òóôó ð³çíîãî ïîõîäæåííÿ çíàéäåíî êîðåëÿö³þ ì³æ ôàçîâèì ñêëàäîì íîñ³ÿ òà
àêòèâí³ñòþ êàòàë³çàòîðà.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: êàòàë³çàòîð, ìîíîîêñèä âóãëåöþ, Pd(II)-Cu(II)-êàòàë³çàòîð, ïðèðîäí³
àëþìîñèë³êàòè.
� Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Ýííàí À.À., 2009
õàðàêòåðèñòèêàõ ãàçîâîçäóøíîãî ïîòîêà è ìàëîì
âðåìåíè êîíòàêòà [5]. Âûñîêàÿ àêòèâíîñòü íàíå-
ñåííûõ ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ äîñ-
òèãàåòñÿ ïðè óñëîâèè îïòèìàëüíîãî ñî÷åòàíèÿ
ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ è ñòðóêòóðíî-àäñîðáöèîííûõ
ñâîéñòâ íîñèòåëÿ, ïðèðîäû öåíòðàëüíîãî àòîìà è
ëèãàíäîâ, à òàêæå ñîîòíîøåíèÿ ìåòàëë : ëèãàíä.
 ðàìêàõ ðåøåíèÿ çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ ïðî-
áëåìàìè ýíåðãî- è ðåñóðñîñáåðåæåíèÿ, à òàêæå
çàìåíîé èìïîðòíûõ ìàòåðèàëîâ îòå÷åñòâåííûìè
àêòóàëüíûì â îáëàñòè ðàçðàáîòêè êàòàëèçàòîðîâ
ýêîëîãè÷åñêîãî íàçíà÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïîèñê íî-
âûõ äîñòóïíûõ è äåøåâûõ îòå÷åñòâåííûõ ïðè-
ðîäíûõ ìàòåðèàëîâ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ èõ â êà-
÷åñòâå íîñèòåëåé àêòèâíîé ôîðìû êàòàëèçàòîðà:
äèñïåðñíûõ ìåòàëëîâ, îêñèäîâ ìåòàëëîâ è ìå-
òàëëîêîìïëåêñîâ. Ïî íàøåìó ìíåíèþ, ïåðñïåê-
òèâíûìè ìîãóò áûòü ïðèðîäíûå öåîëèòû (êëè-
íîïòèëîëèò (CLI), ìîðäåíèò (MOR)), ñëîèñòûå
ñèëèêàòû ñ ðàñøèðÿþùåé ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêîé
— ìîíòìîðèëëîíèò (Mont), äèñïåðñíûå êðåìíå-
çåìû — òðåïåë (ÒÐ), à òàêæå áàçàëüòîâûé òóô
(ÁÒ). Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ïåðå÷èñëåí-
íûõ ïðèðîäíûõ ñîðáåíòîâ, êðîìå áàçàëüòîâîãî
òóôà, âñåñòîðîííå èçó÷åíû [6–8] è ïðîäîëæàþò
èçó÷àòüñÿ [9,10]. Ïðèðîäíûå öåîëèòû èñïîëüçó-
þòñÿ äëÿ ðàçäåëåíèÿ ãàçîâ è óëàâëèâàíèÿ çíà÷è-
òåëüíûõ êîëè÷åñòâ àòìîñôåðíûõ çàãðÿçíèòåëåé
(ÑÎ2, SOx, NOx, H2S, NH3 ) [11].
Ïðèìåíåíèå óêàçàííûõ ïðèðîäíûõ ìàòå-
ðèàëîâ â êà÷åñòâå íîñèòåëåé äèñïåðñíûõ ìåòàë-
ëè÷åñêèõ [12] èëè îêñèäíûõ [13] êàòàëèçàòîðîâ
êðàéíå îãðàíè÷åíî. Êðîìå íàøèõ ðàáîò
[14–18], ïðàêòè÷åñêè íåò äàííûõ îá èõ èñïîëü-
çîâàíèè â êà÷åñòâå íîñèòåëåé ìåòàëëîêîìïëåêñ-
íûõ ñîåäèíåíèé. Òàêàÿ ñèòóàöèÿ îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî îáîñíîâàííûé âûáîð íîñèòåëÿ óñëîæ-
íÿåòñÿ ïåðåìåííûì ñîñòàâîì ïðèðîäíûõ ñîð-
áåíòîâ è ìíîæåñòâîì ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà
àêòèâíîñòü ìåòàëëîêîìïëåêñíûõ êàòàëèçàòîðîâ.
Ïî íàøåìó ìíåíèþ, êðîìå êîìïîíåíòíîãî ñî-
ñòàâà êàòàëèçàòîðà, ê íàèáîëåå âàæíûì ôàêòî-
ðàì îòíîñÿòñÿ ñëåäóþùèå: ñòðóêòóðà (òîïîëî-
ãèÿ àëþìîñèëèêàòíîãî êàðêàñà, ãåîìåòðè÷åñêèå
ðàçìåðû âõîäíûõ îêîí, êàíàëîâ); ïðèðîäà è
ñîîòíîøåíèå ôàç äëÿ ìíîãîôàçîâûõ ñîðáåíòîâ;
ñîîòíîøåíèå nSi/nAl; êèñëîòíûå ñâîéñòâà ñîð-
áåíòîâ; óñëîâèÿ ñîðáöèè èîíîâ ïåðåõîäíûõ ìå-
òàëëîâ, ôîðìà èõ íàõîæäåíèÿ; òîïîãðàôè÷å-
ñêèå ìåñòà ëîêàëèçàöèè Ìn+ è âîçìîæíîñòü èõ
êîîðäèíàöèè ñ äðóãèìè ëèãàíäàìè; âîçìîæ-
íîñòü äîñòóïà ãàçîîáðàçíûõ ìîëåêóë ê ìåñòàì
ëîêàëèçàöèè èîíà Ìn+; íàëè÷èå äðóãèõ êàòèî-
íîâ è àíèîíîâ, âëèÿþùèõ íå òîëüêî íà ëîêàëè-
çàöèþ èîíîâ Ìn+ è èõ êîîðäèíàöèîííîå îêðó-
æåíèå, íî è íà ïîäâèæíîñòü èîíîâ âîîáùå è
èîíîâ âîäîðîäà â îñîáåííîñòè.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå íà ïðèìåðå ðåàêöèè
íèçêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óã-
ëåðîäà êèñëîðîäîì èññëåäîâàíî âëèÿíèå ïðèðî-
äû íîñèòåëÿ (CLI, MOR, Mont, ÒÐ è ÁÒ) íà
àêòèâíîñòü íàíåñåííûõ íà íèõ ñëîæíûõ êîìïî-
çèöèé, ñîäåðæàùèõ ñîëè ïàëëàäèÿ (II), ìåäè
(II) è áðîìèä êàëèÿ, êîòîðûå òîëüêî ïðè ñî-
âìåñòíîì ïðèñóòñòâèè è îïðåäåëåííîì ñîîòíî-
øåíèè îáåñïå÷èâàþò ïðîòåêàíèå ðåàêöèè â ñòà-
öèîíàðíîì ðåæèìå.
 òàáëèöå ïðåäñòàâëåíû ñâåäåíèÿ î õèìè-
÷åñêîì è ôàçîâîì ñîñòàâå ïðèðîäíûõ ñîðáåí-
òîâ, èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ êàòàëè-
çàòîðîâ. Âèäíî, ÷òî CLI, MOR, Mont è ÁÒ(1)
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 19
Ñâåäåíèÿ î ïðèðîäíûõ ñîðáåíòàõ Óêðàèíû, èñïîëüçóåìûõ â êà÷åñòâå íîñèòåëåé Pd(II)–Cu(II)-
êàòàëèçàòîðîâ
Îáðàçåö Ìåñòîðîæäåíèå
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, % (ìàñ.)
Ôàçîâûé ñîñòàâ, % (ìàñ.)
SiO2 Al2O3 Fe2O3 SiO2/Al2O3
CLI1 Ñîêèðíèöêîå,
Çàêàðïàòñêàÿ îáë.
71,50 13,10 0,90 5,5 CLI — 85 � 6;
-SiO2,
Fe2O3 è äð. — îñòàëüíîå
MOR ñ. Ëèï÷à,
Çàêàðïàòñêàÿ îáë.
64,56 12,02 0,95 5,4 MOR — 72 � 6;
-SiO2,
Fe2O3 è äð. — îñòàëüíîå
Mont Êóäðèíñêîå, Êðûì 58,25 14,27 4,37 4,1 Mont � 70; êàîëèíèò,
Fe2O3,
-SiO2, ïîëåâîé øïàò
— îñòàëüíîå
ÒÐ2 Êîíîïëÿíñêîå,
Êèðîâîãðàäñêàÿ îáë.
80,00 4,00 3,00 20,0 êðåìíåçåì (îïàëêðèñòîáàëèò,
CLI � 8, Mont � 10)
ÁÒ(1) Ïîëûöêîå II,
Ðîâåíñêàÿ îáë.
(H = 50–70 ì)
68,44 12,82 10,14 5,3 ÑLI è MOR — 35–40; Mont —
30–40;
-SiO2, Fe2O3, ÒiO2 è äð.
— îñòàëüíîå
ÁÒ(1)* Ïîëûöêîå II,
Ðîâåíñêàÿ îáë.
(H = 20–30 ì)
63,62 19,60 10,49 3,2 Òî æå
ÁÒ(2) Áåðåñòîâåöêîå,
Âîëûíñêàÿ îáë.
58,79 18,51 7,90 3,2 Òî æå
Ïðèìå÷àíèå. 1 — ÒÓ Ó 14.5-00292540.001-2001; 2 — ÒÓ Ó 14.2-00374485-004:2005.
õàðàêòåðèçóþòñÿ ïðèìåðíî îäèíàêîâûì ìàññî-
âûì ñîîòíîøåíèåì SiO2/Al2O3; ýòîò ïîêàçà-
òåëü âûñîêèé äëÿ ÒÐ è áîëåå íèçêèé äëÿ
ÁÒ(1)* è ÁÒ(2).
Òîëüêî îáðàçöû áàçàëüòîâîãî òóôà èìåþò
âûñîêîå ñîäåðæàíèå Fe2O3. Ïðèðîäíûå àëþìî-
ñèëèêàòû ÿâëÿþòñÿ ñëîæíûìè ïîëèìèíåðàëü-
íûìè ñèñòåìàìè ñ ïåðåìåííûì ôàçîâûì ñîñòà-
âîì. Îáðàçöû ïðèðîäíûõ ñîðáåíòîâ, êðîìå òðå-
ïåëà, ìîäèôèöèðîâàëè ðàñòâîðîì àçîòíîé êè-
ñëîòû (3 ìîëü/ë) ïðè êèïÿ÷åíèè â òå÷åíèå 3–6
÷ [14].
Îáðàçöû êàòàëèçàòîðà ïîëó÷àëè ìåòîäîì
èìïðåãíèðîâàíèÿ íîñèòåëÿ ðàñòâîðîì, ñîäåðæà-
ùèì õëîðèä ïàëëàäèÿ (II), íèòðàò ìåäè (II) è
áðîìèä êàëèÿ. Íîñèòåëü (10 ã) ïîñòîÿííîãî
ôðàêöèîííîãî ñîñòàâà (0,75 ìì) ïðîïèòûâàëè
4 ìë ðàñòâîðà ñ çàäàííûì ñîîòíîøåíèåì êîìïî-
íåíòîâ. Ïîëó÷åííóþ âëàæíóþ ìàññó ñóøèëè â
âîçäóøíîé ñðåäå ïðè 110 �Ñ äî ïîñòîÿííîé
ìàññû, à çàòåì îáðàçåö âûäåðæèâàëè â ýêñèêà-
òîðå íàä ðàñòâîðîì ñåðíîé êèñëîòû (30–35 %)
â òå÷åíèå 1 ÷, ÷òîáû îí àäñîðáèðîâàë 0,03 ã
Í2Î íà 1 ã íîñèòåëÿ. Ïîëó÷åííûå îáðàçöû êà-
òàëèçàòîðà ÿâëÿþòñÿ ìíîãîêîìïîíåíòíûìè ñèñ-
òåìàìè K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/íîñèòåëü.
Ñîäåðæàíèå êîìïîíåíòîâ êàòàëèçàòîðà ðàññ÷è-
òûâàëè íà åäèíèöó ìàññû íîñèòåëÿ. Òåñòèðîâà-
íèå îáðàçöîâ íà êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü â
ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ îñóùåñòâëÿëè â ïðîòî÷-
íîé ïî ãàçó òåðìîñòàòèðîâàííîé ïðè 20 �Ñ
óñòàíîâêå, â ðåàêòîðå ñ íåïîäâèæíûì ñëîåì êà-
òàëèçàòîðà.
Ðàçìåðû ðåàêòîðà, äèñïåðñíîñòü îáðàçöîâ è
ëèíåéíàÿ ñêîðîñòü ãàçîâîçäóøíîé ñìåñè (ÃÂÑ)
(U = 4,2 ñì/ñ) ñîîòâåòñòâóþò ðåæèìó èäåàëü-
íîãî âûòåñíåíèÿ è ïðîòåêàíèþ ðåàêöèè â êèíå-
òè÷åñêîé îáëàñòè [14].
ÃÂÑ ñ êîíöåíòðàöèåé ÑÎ 100 è 300 ìã/ì3
ïîëó÷àëè ðàçáàâëåíèåì êîíöåíòðèðîâàííîãî ãà-
çà (ÑÎ 98–99 % (îá.)) î÷èùåííûì âîçäóõîì.
Íà÷àëüíóþ (CÑÎ
í) è êîíå÷íóþ (CÑÎ
ê) êîíöåí-
òðàöèè îïðåäåëÿëè ñ ïîìîùüþ ãàçîàíàëèçàòîðà
621ÝÕÎ4 («Àíàë³òïðèëàä», Óêðàèíà), ÷óâñòâè-
òåëüíîñòü êîòîðîãî 2 ìã/ì3. Îòíîñèòåëüíóþ
âëàæíîñòü ÃÂÑ (�ÃÂÑ) ïîääåðæèâàëè ïîñòîÿí-
íîé (76 %). Îá àêòèâíîñòè êàòàëèçàòîðîâ ñóäè-
ëè ïî ñòåïåíè îêèñëåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì
ðåæèìå è äîñòèæåíèþ ïðåäåëüíî äîïóñòèìîé
êîíöåíòðàöèè ÑÎ (ÏÄÊÑÎ = 20 ìã/ì3).
Ðåíòãåíîãðàììû èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ â îá-
ëàñòè 8� � �� 60� ïîëó÷åíû íà ïðèáîðå
ÄÐÎÍ-3Ì, à â îáëàñòè � îò 1 äî 4� — ñ ïîìî-
ùüþ ìîäèôèöèðîâàííîãî ïðèáîðà ÄÐÎÍ; èçëó÷å-
íèå ÑuÊ
(� = 0,154178 íì), íàïðÿæåíèå 30 êÂ,
òîê 28 ìÀ.
Íà ðèñ.1 ïðåäñòàâëåíû äàííûå ïî èçìåíå-
íèþ êîíå÷íîé êîíöåíòðàöèè ÑÎ âî âðåìåíè
ïðè îêèñëåíèè åãî êèñëîðîäîì íà êàòàëèçàòî-
ðàõ K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/CLI (êðèâûå
1–3). Âèäíî, ÷òî çàêðåïëåííûå íà ïðèðîäíîì
êëèíîïòèëîëèòå Pd (II) è Cu (II) íå îáåñïå÷è-
âàþò ñòàöèîíàðíîãî ðåæèìà îêèñëåíèÿ ÑÎ è
òîëüêî íà êèñëîòíîìîäèôèöèðîâàííîì êëèíîï-
òèëîëèòå ïðîÿâëÿþòñÿ êàòàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà
àöèäîêîìïëåêñîâ ïàëëàäèÿ (II) è ìåäè (II).
Îäíàêî è â ýòîì ñëó÷àå ñòåïåíü ïðåâðàùåíèÿ
ÑÎ íèçêàÿ è ïðè âàðüèðîâàíèè Pd (II) îò 0 äî
3,05.10–5 ìîëü/ã è Cu (II) îò 0 äî 2,3.10–4
ìîëü/ã CÑÎ
ê ïðåâûøàåò ÏÄÊ. Àíàëîãè÷íàÿ
êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ è â ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ
ìîðäåíèòà (êðèâûå 4, 5). Î÷åâèäíî, íèçêàÿ àê-
òèâíîñòü òàêèõ êàòàëèçàòîðîâ îáóñëîâëåíà íå
òîëüêî ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ñëîæ-
íîé êàòàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû, íî è îãðàíè÷åí-
íîé äîñòóïíîñòüþ äëÿ ìîëåêóë ÑÎ àêòèâíûõ
öåíòðîâ â äèôôóçèîííîëèìèòèðóþùèõ êàíàëàõ
öåîëèòîâ, êîòîðûìè, ïî äàííûì [11], äëÿ êëè-
íîïòèëîëèòà ÿâëÿþòñÿ 8-÷ëåííûå êàíàëû Ñ, à
äëÿ ìîðäåíèòà — 8-÷ëåííûå êàíàëû 2.
Òåñòèðîâàíèå â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñ-
ëîðîäîì êîìïîçèöèè ñ ïðèìåíåíèåì ìîíòìî-
ðèëëîíèòà K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/Mont
(ðèñ.2) ïîêàçàëî, ÷òî íîñèòåëü òàêæå òðåáóåò
ïðåäâàðèòåëüíîãî êèñëîòíîãî àêòèâèðîâàíèÿ,
íî, êàê âèäíî èç ïðåäñòàâëåííûõ äàííûõ, äëÿ
äîñòèæåíèÿ âûñîêîé ñòåïåíè ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ
â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå ìîæíî îãðàíè÷èòüñÿ
ìîäèôèöèðîâàíèåì â òå÷åíèå 1 ÷. Ïðè áîëåå
20 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ðèñ.1. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/CLI (èëè MOR) íà íîñèòåëÿõ: 1 — CLI; 2 —
H-CLI-3; 3 — H-CLI-6; 4 — MOR; 5 — H-MOR-6 (ÑPd(II) =
2,72.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í =
300 ìã/ì3).
äëèòåëüíîé êèñëîòíîé îáðàáîòêå ìîíòìîðèëëî-
íèòà êàòàëèçàòîð îáåñïå÷èâàåò î÷èñòêó âîçäóõà
íàìíîãî íèæå ÏÄÊÑÎ.
Ðàíåå ðàçðàáîòàííûé íàìè êàòàëèçàòîð
K2PdCl4-Cu(NO3)2-KBr-H2O/ÒÇÊ-Ì (ÒÇÊ-Ì
— òðåïåë, ìîäèôèöèðîâàííûé ïî ñïåöèàëüíîé
òåõíîëîãèè è ñîäåðæàùèé 99,7 % (ìàñ.) SiO2;
Çèêååâñêîå ìåñòîðîæäåíèå, Ðîññèÿ) ïðîäåìîí-
ñòðèðîâàë âûñîêóþ àêòèâíîñòü è ñòàáèëüíóþ
î÷èñòêó âîçäóõà îò ÑÎ â óñëîâèÿõ àëþìèíèå-
âîãî ïðîèçâîäñòâà [5]. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðè-
ðîäíîãî òðåïåëà âûøåíàçâàííîãî ìåñòîðîæäåíèÿ
ïîëó÷èòü àêòèâíûé Pd(II)–Cu(II)-êàòàëèçàòîð íå
óäàëîñü.
Òðåïåë, äîáûâàåìûé â Óêðàèíå (ñì. òàáëè-
öó), ÿâëÿåòñÿ âûñîêîêðåìíèñòûì ïîëèôàçíûì
ìèíåðàëîì, â íåì, êðîìå êðèñòîáàëèòà, îáíàðó-
æèâàåòñÿ íå áîëåå 8–10 % (ìàñ.) CLI è Mont.
Òàêîé æå ñëîæíûé ôàçîâûé ñîñòàâ îòìå÷àåòñÿ
ó áåëîðóññêèõ òðåïåëîâ [18]. Î÷åâèäíî, ïðå-
èìóùåñòâåííîå ñîäåðæàíèå êðåìíåçåìà â òðåïå-
ëå îáóñëîâëèâàåò ôîðìèðîâàíèå Pd(II)-Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà, îáåñïå÷èâàþùåãî âûñîêóþ ñòå-
ïåíü ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå,
óæå íà ïðèðîäíîì îáðàçöå. Ïðè ýòîì âèäíî
(ðèñ.3), ÷òî â ñëó÷àå CÑÎ
í = 100 ìã/ì3 äàæå
ïðè ìàññå êàòàëèçàòîðà 2,5 ã âîçäóõ î÷èùàåòñÿ
äî ÏÄÊ. Âàðüèðîâàíèåì ñîäåðæàíèÿ Pd (II) è
Cu (II) íàéäåíî èõ îïòèìàëüíîå ñîîòíîøåíèå â
ñîñòàâå êàòàëèçàòîðà.
 ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ áàçàëüòîâîãî òóôà â
êà÷åñòâå íîñèòåëÿ àöèäîêîìïëåêñîâ Pd (II) è
Cu (II) íàìè ïîêàçàíî, ÷òî òîëüêî íà êèñëîòíî-
ìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöàõ ÁÒ ôîðìèðóåòñÿ
àêòèâíûé êàòàëèçàòîð îêèñëåíèÿ ÑÎ [14, 17].
Ïðè êèñëîòíîé îáðàáîòêå ÁÒ ïðîèñõîäèò íå
òîëüêî èçìåíåíèå åãî êèñëîòíûõ ñâîéñòâ [19],
íî è ñóùåñòâåííûå ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ íî-
ñèòåëÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçðàñòàåò âåðîÿò-
íîñòü ñîâìåñòíîé ëîêàëèçàöèè Pd (II) è Cu
(II), íåîáõîäèìîé äëÿ äîñòèæåíèÿ ñòàöèîíàð-
íîãî ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ. Èç
ðèñ.4 âèäíî, ÷òî àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ ðÿäà
Pd(II)–Cu(II)/Í-ÁÒ-6 ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ
óñëîâèÿõ çàâèñèò îò ïðîèñõîæäåíèÿ áàçàëüòî-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 21
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/Mont: 1 — Ìont; 2 — Mont-H2O; 3 — H-Mont-1; 4
— H-Mont-3; 5 — H-Mont-6 (ÑPd(II) = 2,72.10–5, ÑCu(II) =
2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í = 300 ìã/ì3).
Ðèñ.3. Èçìåíåíèå CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì ïðè ðàçíîé ìàññå êàòàëèçàòîðà K2PdCl4-
Cu(NO3)2-KBr-H2O/ÒÐ, ã: 1 — 2,5; 2 — 3,0; 3 — 5,0; 4 —
7,5; 5 — 10,0 (ÑPd(II) = 4,0.10–5, ÑCu(II) = 8,8.10–5, CKBr =
1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í = 100 ìã/ì3).
Ðèñ.4. Çàâèñèìîñòü CÑÎ
ê âî âðåìåíè � ïðè îêèñëåíèè ÑÎ êè-
ñëîðîäîì â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ K2PdCl4-Cu(NO3)2-
KBr-H2O/ÁÒ: 1 — ÁÒ(1); 2 — ÁÒ(1)*; 3 — ÁÒ(2); 4 —
H-ÁÒ(1)-6; 5 — H-ÁÒ(1)*-6; 6 — H-ÁÒ(2)-6 (ÑPd(II) =
1,36.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4 ìîëü/ã; CÑÎ
í
= 300 ìã/ì3).
âîãî òóôà (ñì. òàáëèöó): íàèáîëüøóþ ñòåïåíü
ïðåâðàùåíèÿ ÑÎ â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå îáåñ-
ïå÷èâàþò àöèäîêîìïëåêñû Pd (II) è Cu (II), íà-
íåñåííûå íà Í-ÁÒ(1)-6, êîòîðûé, ïî äàííûì
[19], èìååò íàèìåíüøåå ïî ñðàâíåíèþ ñ
Í-ÁÒ(1)*-6 è Í-ÁÒ(2)-6 ñîäåðæàíèå ëüþèñîâ-
ñêèõ è áðåíñòåäîâñêèõ êèñëîòíûõ öåíòðîâ.
Îäíàêî êèñëîòíîñòü îáðàçöîâ íå ÿâëÿåòñÿ
åäèíñòâåííîé ïðè÷èíîé, îáóñëîâëèâàþùåé ðàç-
íóþ àêòèâíîñòü êàòàëèçàòîðîâ. Îá ýòîì ñâèäå-
òåëüñòâóþò âûïîëíåííûå íàìè ðåíòãåíîôàçîâûå
èññëåäîâàíèÿ îáðàçöîâ ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî
òóôà ðàçíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (ðèñ.5), à òàêæå
õèìè÷åñêè-ìîäèôèöèðîâàííûõ îáðàçöîâ [20].
Îáîáùåíû äàííûå ïî èçìåíåíèþ êðèñòàë-
ëè÷íîñòè îáðàçöîâ áàçàëüòîâîãî òóôà (%) â çàâè-
ñèìîñòè îò èõ ïðîèñõîæäåíèÿ è õèìè÷åñêîãî ìî-
äèôèöèðîâàíèÿ: ÁÒ(1) — 100; Í-ÁÒ(1)-6 — 84;
Pd(II)-Cu(II)/Í-ÁÒ(1)-6 — 76; ÁÒ(1)* — 67;
Í-ÁÒ(1)*-6 — 70; Pd(II)-Cu(II)/Í-ÁÒ(1)*-6 —
61; ÁÒ(2) — 43; Í-ÁÒ(2)-6 — 44; Pd(II)-Cu(II)
/Í-ÁÒ(2)-6 — 33.
 öåëîì ïî ðåçóëüòàòàì ðåíòãåíîôàçîâîãî
àíàëèçà ñäåëàíû ñëåäóþùèå âûâîäû. Îáðàçöû
ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî òóôà ðàçíîãî ïðîèñõî-
æäåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ìíîãîôàçîâûìè ìèíåðàëàìè,
îòëè÷àþùèìèñÿ êðèñòàëëè÷íîñòüþ è îòíîñè-
òåëüíûì ñîäåðæàíèåì îñíîâíûõ ôàç: CLI,
MOR, Mont è Fe2O3. Êðèñòàëëè÷íîñòü èñõîä-
íûõ ÁÒ óìåíüøàåòñÿ â ðÿäó ÁÒ(1) � ÁÒ(1)* �
ÁÒ(2). Äëÿ ÁÒ(2) óñòàíîâëåíî íàèìåíüøåå ñî-
äåðæàíèå ôàç Mont è Fe2O3.
Ïðè êèñëîòíîì ìîäèôèöèðîâàíèè îáðàçöîâ ÁÒ è
íàíåñåíèè íà íèõ àöèäîêîìïëåêñîâ Pd (II) è Cu
(II) êðèñòàëëè÷íîñòü îáðàçöîâ ñíèæàåòñÿ áåç ðàç-
ðóøåíèÿ ñòðóêòóðû öåîëèòíûõ ôàç CLI è MOR;
ìîíòìîðèëëîíèò èñïûòûâàåò ñòðóêòóðíûå èçìåíå-
íèÿ, ÷òî ñîïðîâîæäàåòñÿ èçìåíåíèåì ðåíòãåíîñ-
ïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê (d è I/I0) ïåðâîé áà-
çîâîé ëèíèè ïðè � = 2,87�, d = 1,55 íì.
Âïåðâûå óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè íàíåñåíèè
Pd (II) è Cu (II) íà êèñëîòíî-ìîäèôèöèðîâàí-
íûå îáðàçöû áàçàëüòîâîãî òóôà ëîêàëèçàöèÿ
êàòèîíîâ ìåòàëëîâ ïðîèñõîäèò íå òîëüêî íà
àëþìîñèëèêàòíûõ (CLI, MOR è Mont), íî è
íà îêñèäíûõ ôàçàõ (Fe2O3 è TiO2). Âñå îáðàç-
öû ðÿäà Pd(II)–Cu(II)/Í-ÁÒ-6 èç-çà íèçêîãî
ñîäåðæàíèÿ Pd (II) (îêîëî 0,24 % (ìàñ.)) è Cu
(II) (îêîëî 0,4 % (ìàñ.)) ÿâëÿþòñÿ îäíîðîäíû-
ìè è íå ñîäåðæàò ôàç ñîîòâåòñòâóþùèõ ñîëåé,
îêñèäîâ (PdÎ, CuÎ, CuÎ2) è Pd0.
Òåñòèðîâàíèå îáðàçöîâ êàòàëèçàòîðà â ðå-
àêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ (ñì. ðèñ.4) ïîêàçàëî, ÷òî
èõ àêòèâíîñòü óìåíüøàåòñÿ â ðÿäó íîñèòåëåé
Í-ÁÒ(1) � Í-ÁÒ(1)* � Í-ÁÒ(2). Ýòî îáóñëîâ-
ëåíî óìåíüøåíèåì ñîäåðæàíèÿ ôàçû Mont, íà
êîòîðîé, êàê íàìè óñòàíîâëåíî, ôîðìèðóåòñÿ
íàèáîëåå àêòèâíûé êàòàëèçàòîð (ñì. ðèñ.2).
Êðîìå òîãî, èçìåíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü êèñ-
ëîòíîãî ìîäèôèöèðîâàíèÿ îáðàçöîâ ÁÒ è îïòè-
ìèçèðóÿ ñîñòàâ êàòàëèçàòîðà íà êàæäîì èññëå-
äóåìîì îáðàçöå ÁÒ, ìîæíî ïîëó÷èòü êàòàëèçà-
òîð, îáåñïå÷èâàþùèé î÷èñòêó âîçäóõà îò ÑÎ äî
ÏÄÊ è íèæå (ÒÓ Ó 24.6-02071091-001:2008:
Êàòàë³çàòîð íèçüêîòåìïåðàòóðíîãî îêèñíåííÿ
îêñèäó âóãëåöþ (II) ÊÍÎ-ÑÎ/ÁÒ) [21].
Îáîáùàþùèå äàííûå î âëèÿíèè ïðèðîäíûõ
àëþìîñèëèêàòîâ íà àêòèâíîñòü Pd(II)–Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà îêèñëåíèÿ ÑÎ ïðåäñòàâëåíû íà
ðèñ.6. Íàèáîëüøóþ àêòèâíîñòü ïðîÿâëÿåò êàòà-
ëèçàòîð íà Í-Mont; òðåáîâàíèÿì ñàíèòàðíîé
î÷èñòêè îòâå÷àþò è êàòàëèçàòîðû íà Í-ÁÒ-6,
îäíàêî ñ òåõíîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ áîëåå
ïðîñòûì ÿâëÿåòñÿ êàòàëèçàòîð íà ïðèðîäíîì
22 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ðèñ.5. Äèôðàêòîãðàììû îáðàçöîâ ïðèðîäíîãî áàçàëüòîâîãî
òóôà: 1 — ÁÒ(1); 2 — ÁÒ(1)*; 3 — ÁÒ(2).
Ðèñ.6. Âëèÿíèå ïðèðîäû íîñèòåëÿ íà àêòèâíîñòü Pd(II)-
Cu(II)-êàòàëèçàòîðà â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ÑÎ êèñëîðîäîì
(ÑPd(II) = 2,72.10–5, ÑCu(II) = 2,9.10–5, CKBr = 1,02.10–4
ìîëü/ã; CÑÎ
í = 300 ìã/ì3; â ñëó÷àå ÒÐ ÑPd(II) = 4,0.10–5
ìîëü/ã).
òðåïåëå, òàê êàê íå òðåáóåòñÿ åãî ïðåäâàðèòåëü-
íàÿ êèñëîòíàÿ îáðàáîòêà.
Êàòàëèçàòîðû ñ ïðèìåíåíèåì CLI è MOR
ìàëîàêòèâíû, íî ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî ýòè íîñè-
òåëè âîîáùå íå èìåþò ïåðñïåêòèâ ïðèìåíåíèÿ.
Òàê, íàìè ïîêàçàíî, ÷òî íàíåñåííûå íà ïðèðîä-
íûé êëèíîïòèëîëèò õëîðèäíûå êîìïëåêñû ìåäè
(II) àêòèâíû â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ SO2 êèñëî-
ðîäîì [22], à õëîðèäíûå êîìïëåêñû Co (II) è
Mn (II) — ïðè ðàçëîæåíèè îçîíà [23].
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Rakitskaya T.L., Bandurko A.Yu., Ennan A.A.,
Paina V.Ya. Catalysts for sanitary air cleaning from
ozone // J. Catal. Today. — 1999. — Vol. 53,
¹ 4. — P. 703–713.
2. Rakitskaya T.L., Bandurko A.Yu., Ennan A.A. et al.
Low-temperature catalytic decomposition of ozone
microconcentrations by carbon fibrous materials //
Advances in Environ. Research. — 2000. — Vol. 3,
¹ 4. — P. 472– 478.
3. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À., Àáðàìîâà Í.Í., Ðà-
êèòñêèé À.Ñ. Êàòàëèòè÷åñêîå îêèñëåíèå ôîñôèíà
// Òð. I Ìåæäóíàð. íàó÷.-ïðàêò. êîíô. — Îäåñ-
ñà : Àñòðîïðèíò, 2002. — C. 200–217.
4. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À. Ýêîëîãè÷åñêèé êàòà-
ëèç: òåîðèÿ è ïðàêòèêà // ³ñí. Îäåñ. íàö.
óí-òó. — 2003. — Ò. 8, âèï. 3–4. — Ñ. 26–40.
5. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ýííàí À.À., Âîëêîâà Â.ß. Íèçêî-
òåìïåðàòóðíàÿ êàòàëèòè÷åñêàÿ î÷èñòêà âîçäóõà îò
ìîíîîêñèäà óãëåðîäà. — Îäåññà : Ýêîëîãèÿ, 2005.
— 191 ñ.
6. Òàðàñåâè÷ Þ.È. Ïðèðîäíûå ñîðáåíòû â ïðîöåññå
î÷èñòêè âîä. — Êèåâ : Íàóê. äóìêà, 1981. — 208 ñ.
7. Æäàíîâ Ñ.Ï., Õâîùåâ Ñ.Ñ., Ñàìóëåâè÷ Í.Í. Ñèíòå-
òè÷åñêèå öåîëèòû. — Ì. : Õèìèÿ, 1981. — 230 ñ.
8. Áðýê Ä. Öåîëèòîâûå ìîëåêóëÿðíûå ñèòà. — Ì. :
Ìèð, 1976. — 778 ñ.
9. Korkuna O., Leboda R., Skubiszewska-Zieba J. et al.
Structural and physicochemical properties of natural
zeolites : Ñlinoptilolite and mordenite //
Micropor. Mesopor. Mater. — 2006. — Vol. 87,
¹ 3. — Ð. 243– 254.
10. Armbruster T. Clinoptilolite-heulandite : Àpplicat-
ions and basic research // Studies in Surface Sci-
ence and Catalysis. — 2001. — Vol. 135. —
P. 13–27.
11. Ackley M.W., Rege S.U., Saxena H. Application of
natural zeolites in the purification and separation of
gases // Micropor. Mesopor. Mater. — 2003. —
Vol. 61, ¹ 1. — Ð. 25–42.
12. Garriazo J.G., Martinez L.M., Odriozola J.A. et al.
Gold supported on Fe, Ce, and pillared bentonites
for CO oxidation reaction // Appl. Catal. B: En-
viron. — 2007. — Vol. 72, ¹ 1– 2. — P. 157–165.
13. Áðàæíèê Ä.Â., Çàæèãàëîâ Â.À., Ãðèãîðÿí Ð.Ð.
è äð. Èñïîëüçîâàíèå ïðèðîäíûõ öåîëèòîâ äëÿ
ñîçäàíèÿ êàòàëèçàòîðîâ íåéòðàëèçàöèè ãàçîâûõ
âûáðîñîâ. 2. Îêèñëåíèå ÑÎ // Ýíåðãî-
òåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. — 2009. —
¹ 1. — Ñ. 27– 32.
14. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Âîëî-
ùóê À.Ã. Âëèÿíèå äåàëþìèíèðîâàíèÿ ïðèðîäíîãî
öåîëèòà íà àêòèâíîñòü Pd(II)-Cu(II)-êàòàëèçàòîðà
îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà êèñëîðîäîì //
³ñí. Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2005. —
Ò. 10, âèï. 2. — Ñ. 184–191.
15. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß., Çàõà-
ðèÿ À.Í. Àäñîðáöèÿ ìåäè (II) ïðèðîäíûì è êè-
ñëîòíî-ìîäèôèöèðîâàííûì öåîëèòîì — áàçàëüòî-
âûì òóôîì // Âîïð. õèìèè è õèì. òåõíîëîãèè.
— 2007. — ¹ 7. — Ñ. 183–186.
16. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëêîâà Â.ß. Àä-
ñîðáöèîííûå ñâîéñòâà áàçàëüòîâîãî òóôà è êàòà-
ëèòè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü çàêðåïëåííûõ íà íåì àöè-
äîêîìïëåêñîâ Pd (II) è Cu (II) â ðåàêöèè îêèñëå-
íèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà // Óêð. õèì. æóðí. —
2008. — Ò. 74, ¹ 3–4. — Ñ. 80–85.
17. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Êèîñå Ò.À., Âîëîùóê À.Ã. è äð.
Âëèÿíèå êèñëîòíîãî ìîäèôèöèðîâàíèÿ áàçàëüòî-
âîãî òóôà íà êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü çàêðåï-
ëåííûõ àöèäîêîìïëåêñîâ ïàëëàäèÿ (II) è ìåäè
(II) â ðåàêöèè îêèñëåíèÿ ìîíîîêñèäà óãëåðîäà êè-
ñëîðîäîì âîçäóõà // Æóðí. ïðèêë. õèìèè. —
2009. — Ò. 82, ¹ 2. — Ñ. 204–208.
18. Øàøêîâà È.Ë., Ðàòüêî À.È., Ìèëüâèò Í.Â. è äð.
Èçâëå÷åíèå èîíîâ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ èç âîäíûõ
ðàñòâîðîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðèðîäíûõ êàðáîíàò-
ñîäåðæàùèõ òðåïåëîâ // Òàì æå. — 2000. —
Ò. 73, âûï. 6. — Ñ. 914–919.
19. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., Ïàòðèëÿê Ë.Ê., ʳîñå Ò.Î.,
Âîëêîâà Â.ß. Êèñëîòí³ òà êàòàë³òè÷í³ âëàñòèâîñò³
ñèñòåìè Pd(II)-Cu(II)-áàçàëüòîâèé òóô // Çá.
íàóê. ïð. Õ²² Íàóê. êîíô. «Ëüâ³â. õ³ì. ÷èòàííÿ —
2009», Ëüâ³â,1–4 ÷åðâ. 2009 ð. — Ëüâ³â, 2009. —
Ñ. Í–25.
20. Ðàêèòñêàÿ Ò.Ë., Ðåçíèê Ë.È., Êèîñå Ò.À. è äð.
Ðåíòãåíîôàçîâîå èññëåäîâàíèå Pd(II)-Cu(II)-
êàòàëèçàòîðà, çàêðåïëåííîãî íà áàçàëüòîâîì òóôå
// ³ñí. Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2007.
— Ò. 12, âèï. 2. — Ñ. 99–110.
21. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., ʳîñå Ò.Î., Âîëêîâà Â.ß.,
Áàðáóë Î.Ë. Îá´ðóíòóâàííÿ ñïîñîáó îäåðæàííÿ
êàòàë³çàòîðà íà îñíîâ³ Pd(II), Cu(II) ³
áàçàëüòîâîãî òóôó äëÿ íèçüêîòåìïåðàòóðíîãî
îêèñíåííÿ ìîíîîêñèäó âóãëåöþ êèñíåì // ³ñí.
Îäåñ. íàö. óí-òà. Ñåð. Õ³ì³ÿ. — 2008. — Ò. 13,
âèï. 11. — Ñ. 5–14.
22. Ïàò. 39382 Óêð., Ìʲ8 B 01 J 23/72. Ñîðáåíò äëÿ
î÷èùåííÿ ïîâ³òðÿ â³ä ä³îêñèäó ñ³ðêè /
Ò.Ë.Ðàêèòñüêà, Ì.².Ãàâðèëåíêî, Ò.Î.ʳîñå. —
Îïóáë. 25.02.09, Áþë. ¹4.
23. Ðàêèòñüêà Ò.Ë., Åííàí À.À., Ðàñêîëà Ë.À. òà ³í.
Íèçüêîòåìïåðàòóðíèé ðîçêëàä îçîíó çàêð³ï-
ëåíèìè íà êëèíîïòèëîë³ò³ àöèäîêîìïëåêñàìè
Cu(II) // Çá. íàóê. ïð. Õ²² Íàóê. êîíô. «Ëüâ³â.
õ³ì. ÷èòàííÿ — 2009», Ëüâ³â,1–4 ÷åðâ. 2009 ð. —
Ëüâ³â, 2009. — Ñ. Í–30.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28.09.09
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6 23
24 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2009. ¹ 6
Ukrainian Natural Silica-Alumina Application
for New Metal Complex Catalysts
of Air Purification from Gaseous Toxic Substances Development
Rakitskaya T.L.1, Kiose T.A.1, Volkova V.Ya.1, Ennan A.A.2
1 Odessa National University
2 Physicochemical Institute of Environment
and Humans Protection of the Ministry of Education
and Science of Ukraine and NASU, Odessa
Pd(II)-Cu(II) catalysts deposited on natural silica-alumina (clinoptilolite, mordenite,
montmorillonite, tripoli, and basalt tuff) for carbon monoxide oxidation at ambient tem-
perature, normal pressure, increased air-gas mixture humidity and carbon monoxide con-
centration of 300 mg/m3 (15 MPC for working area) are obtained. It is established that
Pd(II)-Cu(II) catalyst formation that provides CO steady-state oxidation descends only
on acid modified clinoptilolite (Í-CLI-6), mordenite (H-MOR-6), montmorillonite
(H-Mont-6), and basalt tuff (Í-ÁÒ(1)-6, Í-ÁÒ(1)*-6, and Í-ÁÒ(2)-6) samples. The
catalyst activity depends on carrier nature. The level of CO oxidation (%) by oxygen in
the stationary mode decreases in the following consequence: H-Mont-6 (94) > Í-ÁÒ(1)-6
(91) > Í-ÁÒ(1)*-6 (88) > ÒÐ (87) > Í-ÁÒ (2)-6 (82) > H-MOR-6 (40) > Í-CLI-6
(38). The correlation between carrier phase composition and catalyst activity in case of
different origin basalt tuffs application is discovered.
Key words: catalyst, carbon monoxide, Pd(II)-Cu(II) catalyst, natural silica-alumina.
Received September 28, 2009
ÓÄÊ 622.772:669.21:573.6.086
Áèîõèìè÷åñêîå èçâëå÷åíèå ñåðåáðà
èç ðóä êàçàõñòàíñêèõ ìåñòîðîæäåíèé
Ñåìåí÷åíêî Ã.Â., Áåðêèíáàåâà À.Í.,
Ìóêóøåâà À.Ñ., Ïîíîìàðåâà Å.È.
ÀÎ «Öåíòð íàóê î Çåìëå, ìåòàëëóðãèè è îáîãàùåíèÿ», Àëìàòû, Êàçàõñòàí
Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü óâåëè÷åíèÿ èçâëå÷åíèÿ ñåðåáðà èç çîëîòî-ñåðåáðîñîäåðæàùèõ
ðóä ìåñòîðîæäåíèé Êàçàõñòàíà áèîõèìè÷åñêèìè ìåòîäàìè âûùåëà÷èâàíèÿ. Âûùåëà-
÷èâàíèå ïðîâîäèëè êîìïëåêñíûì ðàñòâîðèòåëåì, â ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäèëè öèàíèä,
ðîäàíèä, áàêòåðèè è àìèíîêèñëîòà. Îïòèìèçàöèÿ ñîîòíîøåíèÿ êîìïîíåíòîâ âûùåëà-
÷èâàþùåãî ðàñòâîðà áûëà ïðîâåäåíà ìåòîäîì ìàòåìàòè÷åñêîãî ïëàíèðîâàíèÿ. Óñòà-
íîâëåíî, ÷òî â ïåðâûå 8–16 ÷ âûùåëà÷èâàíèÿ â ðàñòâîð ïåðåõîäèò â îñíîâíîì çîëîòî
è ìåäü. ×åðåç 30 ÷ â âûùåëà÷èâàþùåì ðàñòâîðå âîçðàñòàåò ñîäåðæàíèå ñåðåáðà.  ðå-
çóëüòàòå ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé óäàëîñü ïîâûñèòü èçâëå÷åíèå áëàãîðîäíûõ ìåòàë-
ëà íà 10–15 % ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûì öèàíèðîâàíèåì.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñåðåáðî, çîëîòî, öèàíèä, ðîäàíèä, ãåòåðîòðîôíûå áàêòåðèè, àìèíî-
êèñëîòà, áèîõèìè÷åñêîå âûùåëà÷èâàíèå.
� Ñåìåí÷åíêî Ã.Â., Áåðêèíáàåâà À.Í., Ìóêóøåâà À.Ñ., Ïîíîìàðåâà Å.È., 2009
|