Моно- и биметаллические композитные катализаторы гидродехлорирования хлорбензолов на основе палладия, кобальта и углерода

Цель работы состояла в синтезе металл-углеродных композитов на основе палладия и/или кобальта методом пиролиза в инертной атмосфере биомассы, пропитанной раствором солей металлов, выявлении возможности их использования в качестве катализаторов гидродехлорирования (ГДХ) хлорбензолов и особенностей структуры, текстуры и морфологии, определяющих каталитические свойства. Показано, что в ходе пиролиза в инертной атмосфере древесных опилок, пропитанных раствором Pd(NO3)2, образуется композит Pd/C, содержащий преимущественно восстановленный палладий в виде наночастиц размером менее 10 нм, обладающий высокой эффективностью в парофазном ГДХ хлорбензола (ХБ). Найдены условия предварительной обработки биомассы (гидротермальное воздействие, продолжительная пропитка водным раствором Pd(NO3)2), способствующие развитию пористой структуры и многократному повышению величины удельной поверхности углеродного материала в составе получаемых композитов Pd/C при сохранении восстановленного состояния палладия. Предложенным методом впервые приготовлены моно- и биметаллические кобальтсодержащие композиты Co/C и PdCo/C, активные в ГДХ ХБ. Показано, что кобальт в их составе присутствует в виде наноразмерных частиц СоО, палладий преимущественно в металлическом состоянии, а степень активации углерода повышена по сравнению с монометаллическими палладиевыми аналогами. Обнаружено, что в монометаллическом композите Co/C активным компонентом в процессе ГДХ может служить не только Со0, но и CoO. Продемонстрирована каталитическая активность в парофазном ГДХ ХБ композита Co@C, приготовленного методом бесконтактной плавки кобальта в присутствии углеводорода и содержащего покрытые углеродной оболочкой наночастицы металлического кобальта.