Вера Валерьевна Шишова, Екатерина Сергеевна Локтева, Григорий Сергеевич Максимов, Константин Игоревич Маслаков, Игорь Юрьевич Каплин, Сергей Владимирович Максимов, Елена Владимировна Голубина

Гидродехлорирование диклофенака в водном растворе на катализаторах Pd/ZrO₂ и Pd/ZrO₂SiO₂

Аннотация. Катализаторы Pd/ZrO₂ и Pd/ZrO₂SiO₂, приготовленные методом влажной пропитки и восстановленные H₂ в мягких (30 °С, водная суспензия) или жестких (320 °С) условиях, сравнили в гидродехлорировании (ГДХ) микроэкотоксиканта диклофенака (ДФК) в водном растворе при 30 °С. По данным термопрограммированного восстановления водородом (ТПВ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), добавление SiO₂ в состав носителя снижает степень взаимодействия металл – носитель и облегчает восстановление палладия. Несмотря на меньшую долю Pd⁰, в реакторе периодического действия более активным был катализатор Pd/ZrO₂: после восстановления при 320 °С он немного, а после мягкого восстановления существенно (в 7 раз) превосходил Pd/ZrO₂SiO₂ по каталитической активности. Методами РФА и ПЭМ показано более широкое распределение наночастиц палладия по размерам в составе Pd/ZrO₂, а методами низкотемпературной адсорбции N₂, РФЭС и ТПВ продемонстрирована лучшая доступность палладия на поверхности Pd/ZrO₂ благодаря сниженному декорированию компонентами носителя и увеличенному размеру пор. Эти факторы ответственны за повышенную активность Pd/ZrO₂. При тестировании в проточной системе конверсия ДКФ выше в присутствии катализаторов, восстановленных при 320 °С. Pd/ZrO₂SiO₂ более стабилен по сравнению с Pd/ZrO₂. Стабильность обеспечивается повышенной способностью Pd²⁺ к восстановлению водородом и развитой поверхностью Pd/ZrO₂SiO₂, что препятствует дезактивации под действием HCl, выделяющегося в ГДХ.
Ключевые слова: палладий, оксид циркония, оксид кремния, гидродехлорирование, диклофенак, восстановление водородом
DOI: 10.55959/MSU0579-9384-2-2024-65-3-184-201

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2024, том 65, № 3, стр. 184-201