Жидкофазное каталитическое окисление фенольных соединений - Реферат

В 2006 году ожидается увеличение средневзвешенного годового выброса фенольных соединений в несколько раз, что связано с поступлением большого количества бензола, фенола и других ядовитых соединений в акваторию р. В последнее время большое внимание уделяется каталитическим методам глубокого жидкофазного окисления фенольных соединений [1, 2, 9-30] кислородом воздуха, которое обычно проводится при T=95-3500C, P=0,1-20 МПА, на металлических и металооксидных Pt, Ru, Rh, Pd, Fe, Ni, Cu, Cr, V, Co, Zn, Mn катализаторах с содержанием активного металла 0,01-40% [1, 2, 5-30] (табл. Основными продуктами глубокого окисления фенольных соединений являются углекислый газ и вода [13], однако в большинстве случаев процесс сопровождается образованием высокоустойчивых карбоновых кислот, что приводит к смыву активного металла с поверхности катализатора и его преждевременной дезактивации. Поэтому не удивительно, что большое количество работ, появившихся за последнее время, посвященных изучению процесса глубокого окисления фенольных соединений с использованием этих катализаторов [14-23] (табл. Выявлено большое количество промежуточных продуктов: р-гидроксибензойной кислоты, малеиновой, малоновой, уксусной и муравьиной кислот, причем формирование р-гидроксибензойной кислоты происходит за счет взаимодействия фенола с углеродным носителем, в то время как остальные вещества образуются в результате окисления фенола.Глубокое гетерогенное каталитическое окисление кислородом воздуха имеет ряд преимуществ перед остальными способами обезвреживания фенольных соединений: невысокие требования к чистоте окисляемого субстрата, простота технологического оформления, большая эффективность очистки и высокая экологическая безопасность.

1. Глубокое гетерогенное каталитическое окисление кислородом воздуха имеет ряд преимуществ перед остальными способами обезвреживания фенольных соединений: невысокие требования к чистоте окисляемого субстрата, простота технологического оформления, большая эффективность очистки и высокая экологическая безопасность. Направление реакции окисления зависит от условий проведения процесса и используемого катализатора.

2. Каталитические системы, синтезированные на основе металлов платиновой группы, являются более эффективными и селективными по сравнению с синтезированными на основе переходных металлов. Однако для широкого промышленного использования необходимо значительно уменьшить в них содержания благородных металлов.

3. Применение интерметаллических катализаторов глубокого окисления фенольных соединений является наиболее перспективным с точки зрения промышленного использования, вследствие высокой активности, селективности, стабильности и низкой стоимости.

1. Chen C.Y., Lu C.L. // Sci. Total Environ. 2002. Vol. 289, N 140. P. 13.

2. Guerra R. // Chemosphere. 2001. Vol. 44, N 8. P.1737.

3. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

4. САНПИН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода, Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества

5. Pat. 2004078657 (USA) A method for wastewater treatment / Jueptner, Guenter. 2004.

6. Entezari, Mohammad H., Petrier, Christian // Applied Catalysis, B: Environmental 2004.Vol. 53 N4. P. 257.

7. Yamada, Kazunori, Akiba, Yuji; Hirata, Mitsuo // Chemical Sensors 2004. Vol. 20, P.596.

8. Gulyas H.; Breuer K.; Lindner B.; Otterpohl, R // Water Science and Technology 2004. Vol. 49, N 4. P. 241.

9. Пат. 2266304 (Россия) Способ получения текстильного полимерного катализатора / Витковская Р.Ф., Петров С.В. 2004.

10. Пат. 2265 032 (Россия) Способ получения трикотажного материала с каталитическим свойствами / Витковская Р.Ф., Хаддерсман К., Орлова М.В., 2004.

11. Пат. 2256498 (Россия) Катализатор, способ его приготовления и способ полного окисления фенола / Тимофеева М.Н., Ханхасаева С.Ц., Рязанцев А.А., Бадмиева С.В., 2004.

12. Cybulski A., Trawczynski J. // Applied Catalysis B: Environmental 2004. Vol. 47, P. 1.

13. Dobrynkin N.M., Batygina M.V., Noskov A.S., Tsyrulnikov P.G., Shlyapin D.A., Schegolev V.V., Astrova D.A., Laskin B.M. // Topics in Catalysis 2005. Vol. 33. Nos. 1-4. P. 69.

14. Guo J., Al-Dahhan M. // Chemical Engineering Science 2005. Vol. 60, Issue 3, P. 735.

15. Abecassis-Wolfovich M., Landau M.V., Brinner A., Herskowitz M. // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. Vol. 43. P. 5089.

16. Quintanilla A., Casas J.A, Zazo J.A., Mohedano A.F., Rodrigues J.J. // Applied Catalysis B: Environmental 2006. Vol. 62, P. 115.

17. Santos A., Yustos P., Durban B., Garcia-Ochoa F. // Catalysis Today 2001. Vol. 66, P. 511.

18. Santos A., Yustos P., Durban B., Garcia-Ochoa F. // Topics in Catalysis 2005. Vol. 33, Nos. 1-4, P. 181.

19. Massa P., Ivorra F., Haure P., Fenoglio R. // Catalysis Letters 2005. Vol. 101, Nos.3-4, P. 201.

20. Wan J., Feng Y., Cai W., Yang S., Sun X. // Journal of Environmental Sciencees 2004. Vol. 16, No. 4, P. 556.

21. Chen I., Lin S., Wang C., Chang L., Chang J. // Applied Catalysis B: Environmental 2004. Vol. 50, P. 49.

22. Chang L., Cheng I., Lin S. // Chemosphere 2005. Vol. 58, P. 485.

23. Kim S., Ihm S. // Topics in Catalysis 2005. Vol. 33, Nos. 1-4, P. 171.

24. Masende Z.P.G., Kuster B.F.M., Ptasinski K.J., Janssen F.J.J.G., Katima J.H.Y., Schouten J.C. // Topics in Catalysis 2005. Vol.33, Nos. 1-4, P.87.

25. Masende Z.P.G., Kuster B.F.M., Ptasinski K.J., Janssen F.J.J.G., Katima J.H.Y., Schouten J.C. // Catalysis Today 2003. Vol.79, P. 357.

26. Pifer A., Hogan T., Snedeker B., Simpson R., Lin M., Shen C., Sen A. // Вода и Экология 2003. № 4. с. 17.

27. Barbier J.J., Olivero L., Renard B., Dupez D. // Topics in Catalysis 2005. Vol.33, Nos. 1-4, P.77.

28. Doluda V.Yu., Sulman E.M., Matveeva V.G., Sulman M.G., Lakina N.V., Sidorov A.I., Valetskiy P.M., Bronstain L.M. // XVI International conference on Chemical Reactors CHEMREACTOR-17 Proceedings book May 15-19 Greece 2006. P. 335.

29. Dobrynkin N., Batygina M., Noskov A., Parmon V., Tsyrulnicov P., Shlyapin D., Besson M., Gallezot P. // XVI International conference on Chemical Reactors CHEMREACTOR-17 Proceedings book May 15-19 Greece 2006. P. 153.

30. Yang S., Feng Y., Cai W., Zhu W., Jiang Z., Wan J. // Rare Metals 2004. Vol. 23, N 2, P. 357.