RU2464094C1 - Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange - Google Patents
Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464094C1 RU2464094C1 RU2011129240/04A RU2011129240A RU2464094C1 RU 2464094 C1 RU2464094 C1 RU 2464094C1 RU 2011129240/04 A RU2011129240/04 A RU 2011129240/04A RU 2011129240 A RU2011129240 A RU 2011129240A RU 2464094 C1 RU2464094 C1 RU 2464094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- catalyst
- protium
- metal salt
- amount
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- FBELJLCOAHMRJK-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-bis(2-ethylhexyl)-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCC(CC)CC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CC(CC)CCCC FBELJLCOAHMRJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 4
- 241000720974 Protium Species 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 abstract description 25
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 2
- 229910021604 Rhodium(III) chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K rhodium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Rh+3] SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 18
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 3
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003283 rhodium Chemical class 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- -1 platinum ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M sodium docusate Chemical compound [Na+].CCCCC(CC)COC(=O)CC(S([O-])(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC APSBXTVYXVQYAB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гетерогенного катализа, в частности к способу получения катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия.The invention relates to the field of heterogeneous catalysis, in particular to a method for producing a catalyst for isotopic exchange of protium-deuterium.
Известен способ получения катализатора путем ионного обмена, при котором носитель из огнеупорного оксида, содержащего катион водорода обрабатывают раствором, содержащим катионы металлов. Непосредственно после обработки оксид промывают водой для отделения химически несвязанных металлических катионов. Далее оксид сушат, при этом часть металлических катионов восстанавливается при нагревании огнеупорного оксида до элементарного металла путем отделения от связанной воды, которая ассоциирована с металлическими катионами (Пат. Германии №1542012 кл. B01Y 37/30 от 21.10.76 г.). Этот катализатор используется только для ионного обмена.A known method of producing a catalyst by ion exchange, in which a carrier of a refractory oxide containing a hydrogen cation is treated with a solution containing metal cations. Immediately after treatment, the oxide is washed with water to separate chemically unbound metal cations. Then the oxide is dried, and part of the metal cations is reduced by heating the refractory oxide to elemental metal by separation from bound water, which is associated with metal cations (German Pat. No. 1542012, class B01Y 37/30 from 10.21.76). This catalyst is used only for ion exchange.
Известен способ получения катализатора для изотопного обмена между водой и водородом, где катализатор включает гидрофобную пористую матрицу с диспергированной в ней платиной и, по крайней мере, другой металл, выбранный из группы хрома или титана (пат. ЕР №1486457, кл. B01D 59/00, B01Y 37/00-37/02 от 06.06.2003 г.). Однако этот катализатор используется только для изотопного обмена между водой и водородом.A known method of producing a catalyst for isotopic exchange between water and hydrogen, where the catalyst includes a hydrophobic porous matrix dispersed in it with platinum and at least another metal selected from the group of chromium or titanium (US Pat. EP No. 1486457, CL B01D 59 / 00, B01Y 37 / 00-37 / 02 of 06/06/2003). However, this catalyst is used only for isotopic exchange between water and hydrogen.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения катализатора Ptмиц/Al2O3 для изотопного обмена протия и дейтерия и о-п конверсии протия. Наночастицы Pt образуются при радиационно-химическом восстановлении ионов платины в обратномицелярных системах Н2[PtCl6]/H2O/ацетон/бис(2 этилгексил)сульфосукцинат натрия/изооктан. Наночастицы получены из трех различных исходных обратномицелярных растворов, отличающихся значениями коэффициента солюбилизации ω=1,5, 3 и 5 («Перспективные материалы» стр.288-293 2010 г.).The closest in technical essence and the achieved result is a method of producing a catalyst Pt mitz / Al 2 O 3 for isotopic exchange of protium and deuterium and op conversion of protium. Pt nanoparticles are formed during the radiation-chemical reduction of platinum ions in reverse micellar systems H 2 [PtCl 6 ] / H 2 O / acetone / bis (2 ethylhexyl) sodium sulfosuccinate / isooctane. Nanoparticles were obtained from three different initial reverse micellar solutions, differing in the values of solubilization coefficient ω = 1.5, 3, and 5 (“Promising Materials” p. 288-293 of 2010).
Однако катализатор обладает невысокой каталитической активностью.However, the catalyst has a low catalytic activity.
Техническим результатом изобретения является получение катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия, обладающего высокой каталитической активностью и предназначенного для работы в интервале температур 77÷400 К.The technical result of the invention is to obtain a catalyst for the isotope exchange of protium-deuterium, which has high catalytic activity and is designed to operate in the temperature range 77 ÷ 400 K.
Этот технический результат достигается получением катализатора для изотопного обмена протия-дейтерия, включающего получение наночастиц металла при восстановлении ионов металла под воздействием γ-излучения 60Со в обратномицеллярном растворе, состоящем из раствора соли металла, ПАВ, представляющего собой бис(2-этилгексил)сульфосукцинат натрия, и неполярного растворителя, изооктана, с последующим нанесением на носитель, причем в качестве носителя используют SiO2, а в качестве соли металла используют RhCl3 или RuOHCl3 и готовят обратномицеллярные растворы родия или рутения при отношениях мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1, затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 5-50 мас.% и аммиачный раствор в количестве 10-30 мас.% с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со с дозой от 1 до 40 кГр.This technical result is achieved by obtaining a catalyst for the isotope exchange of protium-deuterium, including the production of metal nanoparticles during the recovery of metal ions under the influence of γ radiation of 60 Co in a reverse micellar solution consisting of a solution of a metal salt, a surfactant, which is sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate and a non-polar solvent, isooctane, followed by coating on a carrier, wherein the carrier is used as SiO 2, and in use RuOHCl RhCl 3 or 3 and prepared as a metal salt obratnomitsellya solutions of rhodium or ruthenium in the ratio of molar amounts of an aqueous solution of a metal salt to a molar amount of surfactant in the range from 1: 1 to 10: 1, then an aqueous-alcoholic solution in the amount of 5-50 wt.% and an ammonia solution in the amount of 10-30 wt.% followed by ultrasonic treatment, deaeration and exposure to γ-radiation of 60 With a dose of from 1 to 40 kGy.
В качестве спирта в водно-спиртовом растворе используют изопропанол.Isopropanol is used as the alcohol in the aqueous-alcoholic solution.
Пример №1Example No. 1
Готовился обратномицеллярный раствор соли родия RhCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 1:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 1 кГр.A reverse micellar solution of the rhodium salt RhCl 3 was prepared with a molar ratio of an aqueous solution of a metal salt to a molar amount of sodium 1: 1 bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate. Then add a water-alcohol solution in an amount of 3.4 · 10 -3 g (5 wt.%) And an ammonia solution in an amount of 2.0 · 10 -2 g (30 wt.%), Followed by ultrasonic treatment, deaeration and exposure to γ -radiation of 60 Co until a dose of 1 kGy is reached.
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.1 g of SiO 2 support was weighed and placed in 10 ml of the obtained reverse micellar solution.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем SiO2, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с высаженными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Rh/SiO2 по отношению к реакции изотопного обмена водорода составила 3,90·1014 молекул/(см2·с), что в ~2 раза превышает активность катализатора Рtмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа. Данные по активности данного образца катализатора Rh/SiO2, приготовленного по примеру 1, в интервале температур 77÷400 К представлены в таблице 1.The decrease in the intensity of the peaks corresponding to rhodium nanoparticles in a solution with a SiO 2 support immersed in it was used to determine the adsorption of rhodium nanoparticles. The fact of the formation of nanostructured rhodium particles was recorded by the presence of characteristic peaks in the optical absorption spectra, as well as by atomic force microscopy. Samples of the carrier with precipitated rhodium nanoparticles were removed from the reverse micellar solution and dried in air for 24 hours. The dried samples were washed sequentially with isooctane (once), aqueous-alcoholic solution (once) and distilled water (three times). The prepared catalyst samples with precipitated rhodium nanoparticles were heated in vacuum to 550 K for four hours. At a pressure of 0.5 Torr and a temperature of 77 K, the catalytic activity of the Rh / SiO 2 catalyst with respect to the hydrogen isotope exchange reaction was 3.90 · 10 14 molecules / (cm 2 · s), which is ~ 2 times higher than the activity of the catalyst Pt mice / Al 2 O 3 selected as a prototype. Data on the activity of this sample of the catalyst Rh / SiO 2 prepared according to example 1, in the temperature range 77 ÷ 400 K are presented in table 1.
Пример №2Example No. 2
Готовился обратномицеллярный раствор соли родия RhCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 10:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-2 г (50 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 40 кГр.A reverse micellar solution of the rhodium salt RhCl 3 was prepared with a molar ratio of an aqueous solution of a metal salt to a molar amount of sodium 10: 1 bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate. Then add a water-alcohol solution in an amount of 3.4 · 10 -2 g (50 wt.%) And an ammonia solution in an amount of 6.8 · 10 -3 g (10 wt.%), Followed by ultrasonic treatment, deaeration and exposure to γ -60 C radiation until a dose of 40 kGy is reached.
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.1 g of SiO 2 support was weighed and placed in 10 ml of the obtained reverse micellar solution.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам родия в растворе с погруженным в него носителем SiO2, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с высаженными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Rh/SiO2 по отношению к реакции изотопного обмена водорода составила 4,10·1014 молекул/(см2·с), что в ~2 раза превышает активность катализатора Рtмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.The decrease in the intensity of the peaks corresponding to rhodium nanoparticles in a solution with a SiO 2 support immersed in it was used to determine the adsorption of rhodium nanoparticles. The fact of the formation of nanostructured rhodium particles was recorded by the presence of characteristic peaks in the optical absorption spectra, as well as by atomic force microscopy. Samples of the carrier with precipitated rhodium nanoparticles were removed from the reverse micellar solution and dried in air for 24 hours. The dried samples were washed sequentially with isooctane (once), aqueous-alcoholic solution (once) and distilled water (three times). The prepared catalyst samples with precipitated rhodium nanoparticles were heated in vacuum to 550 K for four hours. At a pressure of 0.5 Torr and a temperature of 77 K, the catalytic activity of the Rh / SiO 2 catalyst with respect to the hydrogen isotope exchange reaction was 4.10 · 10 14 molecules / (cm 2 · s), which is ~ 2 times higher than the activity of the Pt mic catalyst / Al 2 O 3 selected as a prototype.
Данные по активности данного образца катализатора Rh/SiO2, приготовленного по примеру 2, в интервале температур 77÷400 К представлены в таблице 2.Data on the activity of this sample of the catalyst Rh / SiO 2 prepared according to example 2, in the temperature range 77 ÷ 400 K are presented in table 2.
Пример №3Example No. 3
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuOHCl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 1:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-3 г (5 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 2,0·10-2 г (30 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 1 кГр.A reverse micellar solution of the ruthenium salt RuOHCl 3 was prepared with a molar ratio of an aqueous solution of a metal salt to a molar amount of sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate 1: 1. Then add a water-alcohol solution in an amount of 3.4 · 10 -3 g (5 wt.%) And an ammonia solution in an amount of 2.0 · 10 -2 g (30 wt.%), Followed by ultrasonic treatment, deaeration and exposure to γ -radiation of 60 Co until a dose of 1 kGy is reached.
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.1 g of SiO 2 support was weighed and placed in 10 ml of the obtained reverse micellar solution.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем SiO2, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с нанесенными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Ru/SiO2 по отношению к реакции изотопного обмена водорода составила 4,6·1014 молекул/(см2·с), что в ~2 раза превышает активность катализатора Ptмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.The decrease in the intensity of the peaks corresponding to ruthenium nanoparticles in a solution with a SiO 2 support immersed in it was used to determine the adsorption of rhodium nanoparticles. The fact of the formation of nanostructured rhodium particles was recorded by the presence of characteristic peaks in the optical absorption spectra, as well as by atomic force microscopy. Carrier samples coated with rhodium nanoparticles were removed from a reverse micellar solution and dried in air for 24 hours. The dried samples were washed sequentially with isooctane (once), aqueous-alcoholic solution (once) and distilled water (three times). The prepared catalyst samples with precipitated rhodium nanoparticles were heated in vacuum to 550 K for four hours. At a pressure of 0.5 Torr and a temperature of 77 K, the catalytic activity of the Ru / SiO 2 catalyst with respect to the hydrogen isotope exchange reaction was 4.6 · 10 14 molecules / (cm 2 · s), which is ~ 2 times higher than the activity of the Pt mic catalyst / Al 2 O 3 selected as a prototype.
Данные по активности данного образца катализатора Ru/SiO2, приготовленного по примеру 3, в интервале температур 77-400 К представлены в таблице 3.Data on the activity of this sample of the Ru / SiO 2 catalyst prepared according to example 3 in the temperature range 77-400 K are presented in table 3.
Пример №4Example No. 4
Готовился обратномицеллярный раствор соли рутения RuОНСl3 при отношении мольных количеств водного раствора соли металла к мольному количеству бис(2-этилгексил)сульфосукцината натрия 10:1. Затем добавляют водно-спиртовый раствор в количестве 3,4·10-2 г (50 мас.%) и аммиачный раствор в количестве 6,8·10-3 г (10 мас.%) с последующей ультразвуковой обработкой, деаэрацией и воздействием γ-излучения 60Со до достижения дозы 40 кГр.A reverse micellar solution of the ruthenium salt RuOHl 3 was prepared with a molar ratio of an aqueous solution of a metal salt to a molar amount of 10: 1 sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate. Then add a water-alcohol solution in an amount of 3.4 · 10 -2 g (50 wt.%) And an ammonia solution in an amount of 6.8 · 10 -3 g (10 wt.%), Followed by ultrasonic treatment, deaeration and exposure to γ -60 C radiation until a dose of 40 kGy is reached.
Взвешен 1 г носителя SiO2 и помещен в 10 мл полученного обратномицеллярного раствора.1 g of SiO 2 support was weighed and placed in 10 ml of the obtained reverse micellar solution.
По убыли интенсивности пиков, соответствующих наночастицам рутения в растворе с погруженным в него носителем SiO2, судили о факте адсорбции наночастиц родия. Факт образования наноструктурированных частиц родия фиксировался по наличию характерных пиков в спектрах оптического поглощения, а также при помощи атомно-силовой микроскопии. Образцы носителя с нанесенными наночастицами родия извлекались из обратномицеллярного раствора и в течение суток сушились на воздухе. Высушенные образцы промывались последовательно изооктаном (однократно), водно-спиртовым раствором (однократно) и дистиллированной водой (трехкратно). Приготовленные образцы катализаторов с высаженными наночастицами родия подвергались прогреву в вакууме до 550 К в течение четырех часов. При давлении 0,5 Торр и температуре 77 К каталитическая активность катализатора Ru/SiO2 по отношению к реакции изотопного обмена водорода составила 4,42·1014 молекул/(см2·с), что в ~2 раза превышает активность катализатора Рtмиц/Al2O3, выбранного в качестве прототипа.The decrease in the intensity of the peaks corresponding to ruthenium nanoparticles in a solution with a SiO 2 support immersed in it was used to determine the adsorption of rhodium nanoparticles. The fact of the formation of nanostructured rhodium particles was recorded by the presence of characteristic peaks in the optical absorption spectra, as well as by atomic force microscopy. Carrier samples coated with rhodium nanoparticles were removed from a reverse micellar solution and dried in air for 24 hours. The dried samples were washed sequentially with isooctane (once), aqueous-alcoholic solution (once) and distilled water (three times). The prepared catalyst samples with precipitated rhodium nanoparticles were heated in vacuum to 550 K for four hours. At a pressure of 0.5 Torr and a temperature of 77 K, the catalytic activity of the Ru / SiO 2 catalyst with respect to the hydrogen isotope exchange reaction was 4.42 · 10 14 molecules / (cm 2 · s), which is ~ 2 times higher than the activity of the Pt mic catalyst / Al 2 O 3 selected as a prototype.
Результаты измерений удельной каталитической активности образца катализатора Ru/SiO2, приготовленного по примеру 4, в интервале температур 77-400 К представлены в таблице 4.The measurement results of the specific catalytic activity of the sample of the Ru / SiO 2 catalyst prepared according to example 4 in the temperature range 77-400 K are presented in table 4.
Представленные данные показывают отсутствие значимых различий в величинах каталитической активности при отношении мольного количества водно-спиртового раствора соли родия или рутения с добавлением аммиака к мольному количеству ПАВ в диапазоне от 1:1 до 10:1 и поглощенной дозе облучения 1÷40 кГр.The presented data show the absence of significant differences in the values of catalytic activity with respect to the molar amount of an aqueous-alcoholic solution of rhodium or ruthenium salt with the addition of ammonia to the molar amount of surfactant in the range from 1: 1 to 10: 1 and the absorbed radiation dose of 1 ÷ 40 kGy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011129240/04A RU2464094C1 (en) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011129240/04A RU2464094C1 (en) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464094C1 true RU2464094C1 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011129240/04A RU2464094C1 (en) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464094C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4025560A (en) * | 1971-07-29 | 1977-05-24 | Atomic Energy Of Canada Limited | Process for the exchange of hydrogen isotopes between streams of gaseous hydrogen and liquid water |
| EP0141596A1 (en) * | 1983-10-24 | 1985-05-15 | Atomic Energy of Canada Limited L'Energie Atomique du Canada Limitée | Platinum catalyst supported on hydrophobic,cristalline silica and coated with a water-repellant,gas-permeable polymer. |
| RU2307708C1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Method of preparation of the platinum hydrophobic catalyst of the isotopic exchange of hydrogen with water |
-
2011
- 2011-07-14 RU RU2011129240/04A patent/RU2464094C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4025560A (en) * | 1971-07-29 | 1977-05-24 | Atomic Energy Of Canada Limited | Process for the exchange of hydrogen isotopes between streams of gaseous hydrogen and liquid water |
| EP0141596A1 (en) * | 1983-10-24 | 1985-05-15 | Atomic Energy of Canada Limited L'Energie Atomique du Canada Limitée | Platinum catalyst supported on hydrophobic,cristalline silica and coated with a water-repellant,gas-permeable polymer. |
| RU2307708C1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Маяк" | Method of preparation of the platinum hydrophobic catalyst of the isotopic exchange of hydrogen with water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Перспективные материалы. Спец. выпуск (8). Наночастицы платины в качестве катализатора изотопного обмена в молекулярном водороде. Боева О.А.и др., с.288-293, февраль 2010. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Choudary et al. | Benzylation of aromatic compounds with different crystallites of MgO | |
| Zabilskiy et al. | Nanoshaped CuO/CeO2 materials: effect of the exposed ceria surfaces on catalytic activity in N2O decomposition reaction | |
| Shevchenko et al. | Bifunctionalized mesoporous silicas for Cr (VI) reduction and concomitant Cr (III) immobilization | |
| Xu et al. | Pt@ UiO-66 heterostructures for highly selective detection of hydrogen peroxide with an extended linear range | |
| EP2330078B1 (en) | Method for producing a porous carbon material composite | |
| Cure et al. | High stability of ultra-small and isolated gold nanoparticles in metal–organic framework materials | |
| Çalımlı | Magnetic nanocomposite cobalt-multiwalled carbon nanotube and adsorption kinetics of methylene blue using an ultrasonic batch | |
| Mishra et al. | Polydopamine mediated in situ synthesis of highly dispersed Gold nanoparticles for continuous flow catalysis and environmental remediation | |
| EP3192078A1 (en) | Method for producing a solid nanocomposite material based on hexa- and octacyanometallates of alkali metals | |
| Ji et al. | Increasing the peroxidase-like activity of the MIL-100 (Fe) nanozyme by encapsulating Keggin-type 12-phosphomolybdate and covering three-dimensional graphene | |
| RU2243033C1 (en) | Titanium dioxide-based catalyst preparation method (options) | |
| Varga et al. | Isomorphic Insertion of Ce (III)/Ce (IV) Centers into Layered Double Hydroxide as a Heterogeneous Multifunctional Catalyst for Efficient Meerwein–Ponndorf–Verley Reduction | |
| RU2464094C1 (en) | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange | |
| RU2464096C1 (en) | Method of producing catalyst for ortho-para conversion of protium | |
| DE102005010320B4 (en) | Surface modified zinc oxide particles | |
| RU2461425C1 (en) | Method of producing catalyst for ortho-para conversion of protium | |
| RU2464091C1 (en) | Method of producing catalyst for ortho-para conversion of protium | |
| RU2481155C2 (en) | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange | |
| Tamizhdurai et al. | Highly sensitive detection of environmental pollutant cadmium with ultrasonic irradiated Pt-supported ZSM-5 modified electrode | |
| RU2481891C2 (en) | Method of producing catalyst for ortho-conversion of protium | |
| Yanagida et al. | Adsorption and photocatalytic decomposition of gaseous 2-propanol using TiO2-coated porous glass fiber cloth | |
| RU2464095C1 (en) | Method of producing catalyst for ortho-para conversion of protium | |
| RU2464092C1 (en) | Method of producing catalyst for protium-deuterium isotopic exchange | |
| RU2464090C1 (en) | Method of producing catalyst for ortho-para conversion of protium | |
| Petcuta et al. | Ru/Beta Zeolite Catalysts for Levulinic Acid Hydrogenation: The Importance of Catalyst Synthesis Methodology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150715 |