Активность прокаленных Ag,Cu,Au/TiO2 катализаторов в дегидрировании/дегидратации этанола

Исследована каталитическая активность анатазной формы TiO2 и Mz+/TiO2 с нанесенными ионами Mz+ = Ag+, Cu2+, Au3+ в парофазных превращениях этанола при температурах 100–400C. Установлено, что после прокаливания выходы ацетальдегида и этилена у наиболее активного катализатора Cu2+/TiO2 снижаются, а у TiO2 и Ag/TiO2 повышаются. Уменьшение энергии активации реакции дегидрирования на прокаленных образцах линейно коррелирует с уменьшением потенциала восстановления Mz+ до Cu+, Au+, Ag0 и ионным радиусом Mz+ в кристалле. Энергии активации образования этилена изменяются в ряду TiO2 > Au3+ > Cu2+ >Ag+, а у прокаленных образцов TiO2 ≈ Cu2+ ≈ ≈ Ag+ > Au3+. Скорость адсорбции пиридина, как теста на активность кислотных центров, есть линейная функция заряда иона +z = 1, 2, 3, и она снижается в 3 раза после прокаливания.

Activity of calcined Ag,Cu,Au/TiO2 catalysts in the dehydrogenation/dehydration of ethanol

The catalytic activity of the anatase TiO2 and M z+/TiO2 with supported ions M z+ = Ag+, Cu2+, Au3+ in vapor phase conversions of ethanol is investigated at temperatures of 100–400°C. It is shown that the yields of acetaldehyde and ethylene decline for the most active catalyst Cu2+/TiO2 but increase for TiO2 and Ag/TiO2. The drop in the activation energy of the dehydrogenation reaction over calcined samples is linearly correlated with the one in the reduction potential of M z+ to Cu+, Au+, Ag0 and the ionic radius of M z+ in the crystal. The energies of activation for ethylene formation change in the series TiO2 > Au3+ > Cu2+ >Ag+ and TiO2 ≈ Cu2+ ≈ Ag+ > Au3+ for the calcined samples. The rate of pyridine adsorption, considered as an indicator of the activity of acid sites, is a linear function of ion charge +z = 1, 2, 3, and slows by two-thirds after calcination.