Дослідження активності оксидного Cu—Co—Fe каталізатора в окисненні вуглецю

Abstract

Оцінено термічну стійкість кісточкового активованого вугілля, просоченого Cu—Co—Fe оксидним каталізатором, та визначено природу і концентрацію кисневмісних груп на поверхні вуглецю. Кінетичні дослідження процесу окиснення вугілля свідчать про значну каталітичну активність оксидного Cu—Co—Fe каталізатора. Показано, що обробка кісточкового активованого вугілля нітратною кислотою приводить до збільшення карбоксильних груп, які є центрами приєднання каталітично активної Cu—Co—Fe оксидної системи з подальшим утворенням активного центра для низькотемпературного окиснення. У результаті цього в поверхневому шарі кісточкового активованого вугілля утворюється велика кількість активних центрів окиснення, що приводить до зниження температури окиснення активованого вугілля майже на 100 °С.

Оценена термостойкость косточкового активированного угля, пропитанного Cu—Co—Fe оксидным катализатором и определена природа и концентрация кислородсодержащих групп на поверхности углерода. Кинетические исследования процесса окисления угля свидетельствуют о значительной каталитической активности оксидного катализатора. Показано, что обработка косточкового активированного угля нитратной кислотой приводит к увеличению карбоксильных групп, являющихся центами присоединения каталитически активной Cu—Co—Fe оксидной системы с дальнейшим образованием активного центра для низкотемпературного окисления. В результате этого в поверхностном слое активированного угля образуется большое количество активных центров окисления, что приводит к снижению температуры окисления активированного угля почти на 100 °С.

The thermal stability of fruit stone activated carbon impregnated by Cu—Co—Fe oxide catalyst is estimated, and nature and concentration of the oxygen-containing surface groups is determinated. The kinetical investigations of the fruit stone activated carbon oxidation process show the high catalytic activity of the oxide Cu—Co—Fe catalyst. It is shown that treatment of fruit stone activated carbon with nitric acid leads to the increase in the concentration of carboxylic groups, which are the connection sites for Cu—Co—Fe oxide system with further formation of the active site for low-temperature oxidation. Thus many active sites of oxidation are formed in the surface layer of fruit stone activated carbon, what leads to the decrease in the temperature of fruit stone activated carbon oxidation reaction for 100 °C.