СВЯЗЬ СЕЛЕКТИВНОСТИ И СТРУКТУРНЫХ ФАКТОРОВ ИНТЕРКАЛИРОВАННЫХ МОНТМОРИЛЛОНИТОВ В РЕАКЦИИ ФИШЕРА-ТРОПША

А. Р. Давлетшин, Ю. А. Хамзин, Р. Р. Шириязданов, П. А. Пасько, И. В. Вакулин, Р. Ф. Талипов

Аннотация


Процесс интеркалирования слоистых силикатов, например таких как монтмориллонит, путем внедрения в межслоевое пространство полиоксикатионов, образующихся в результате реакции гидролиза катионов, является одним из перспективных способов увеличения каталитической активности слоистых силикатов. Действительно, монтмориллонит, характеризующийся в естественном состоянии расширяющейся структурной ячейкой и толщиной силикатного слоя 0,94 нм, недостаточно активен. Однако в процессе интеркалирования происходит увеличение межслоевого пространства вследствие замещения межслоевых катионов на крупные олигомерные катионы и при этом активность монтмориллонита возрастает. Важно отметить, что процесс интеркалирования не приводит к нарушению первичной структуры слоистых силикатов. Ранее авторами были синтезированы катализаторы синтеза Фишера-Тропша на основе гетерополикислот, нанесенных на нанокомпозитный кислотно-активированный монтмориллонит. В настоящей работе представлены результаты моделирования процессов образования целевых продуктов методом молекулярной динамики, реализованным в модуле Adsorption Locator программного пакета Accelrys Material Studio 6.0. Влияние размеров полости на селективность образования изоалканов С6-С12 оценивалось по зависимости энергии адсорбции от размеров пор. Расчет структур олигомеров осуществлялся методом квантово-химического моделирования в приближении RM1.

Ключевые слова


синтез Фишера-Тропша;монтмориллонит;интеркаляция;энергия адсорбции;молекулярная динамика;Fischer-Tropsch synthesis;montmorillonite;intercalation;adsorption energy;molecular dynamics;

Полный текст:

PDF

Литература


Кузнецов Б.Н. Моторные топлива из альтернативного нефти сырья // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 4. С. 51.

Пат. 2409878 РФ, МПК H 01 M 8/06. Способ и катализатор гидрирования оксидов углерода / Кристенсен К.Х., Андерссон М., Кустов А., Йоханнессен Т., Блигаард Т., Ларсен Каспер Е., НерсковЙенс К., Зеестед Й. 2008112449/07, Заявлено 28.08.2006, Опубл. 20.01.2011. Бюл. 2.

Carlos Henriques. Catalysis by zeolites. EUCHEME, 2012.

Poursaeidesfahani A., de Lange M.F., Khodadadian F., Dubbeldam D., Rigutto M., Nair N., Vlugt Thijs J.H. Product Shape Selectivity of MFI-Type, MEL-Type, and BEAtype Zeolites in the Catalytic Hydroconversion of Heptane // J. Catal. 2017. No. 353. P. 54-62.

Smit B., Maesen T.L. Towards a Molecular Understanding of Shape Selectivity // Nature. 2008. No. 451. P. 671-678.

Demuth Thomas, Raybaud Pascal, Lacombe Sylvie, Toulhoat Hervé. Effects of Zeolite Pore Sizes on the Mechanism and Selectivity of Xylene Disproportion: a DFT Study // Journal of Catalysis. 2004. No. 222. P. 323-337.

Vakulin I.V., Talipov R.F., Pasko P.A., Talipova G.R., Kupova O.Yu. Features of Formation Transition States of 1,3-dioxanes by Prins Reaction in the Pores of Synthetic Zeolites A and Carbon Nanotubes // Microporous and Mesoporous Materials. 2018. No. 270. P. 30-33.

Jae J., Tompsett G.A., Foster A.J., Hammond K.D., Auerbach S.M., Lobo R.F., Huber G.W. Investigation into the Shape Selectivity of Zeolite Catalysts for Biomass Conversion // J. Catal. 2011. No. 279. P. 257-268.

Delley B.J. An Allelectron Numerical Method for Solving the Local Density Functional for Polyatomic Molecules // Chemical Physics. 1990. No. 92. Р. 508-517.

Pluth J.J., Smith J.V. Crystal Structure of Boggsite, a New High-Silica Zeolite with the First Three-Dimensional Channel System Bounded by both 12- and 10-Rings // Am. Mineral. 1990. No. 75. P. 501-507.

Bu X., Feng P., Stucky G.D. Large-Cage Zeolite Structures with Multidimensional 12-Ring Channels // Science. 1997. No. 278. P. 2080-2085.

Каримова А.Р., Давлетшин А.Р., Рахимов М.Н., Мурзабекова А.Б. Суперкислотные катализаторы на основе кислотно-активированного монтмориллонита в синтезе Фишера-Тропша // Нефтегазохимия. 2017. № 3. С. 52-55.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2018-5-17-29

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.