Buxoro muxandislik-texnologiya instituti

Sintetik katalizatorlar

• 
  Katalizatorlar tayyorlashning kupgina usullari mavjud va xozirgi paytda yangi usullari ishlab chikilmokda. Xar kaysi katalizatorlar uchun uzining sintez kilish usullari mavjud.
  
• 
  Katalizatorlarning turlari:
  
• 
  Metalli (mikrogeterogenli i geterogenli),
  
• 
  oksidli (geterogenli),
  
• 
  kislotali-asosli (gomogenli i geterogenli),
  
• 
  utuvchi metallar komplekslari (gomogenli i geterogenli),
  
• 
  fermentlar (gomogenli i geterogenli).
  
• 
  Metalli katalizatorlar xar xil buladi – bu katta metalli, panjaralar, nanozarrachali katalizatorlar. Shunday kilib,
  
• 
  ammiakni oksidlab nitroz gazlarning olinishi katta Pt-Ir metall katalizatorlar ishtirokida olib boriladi;
  
• 
  ammiakning sintezi – magnetitdan olingan temir katalizatorlar ishtirokida olib boriladi;
  
• 
  yoglarni gidrirlash (glitserin tristearat) – nikeli katalizatorlar ishtirokida olib boriladi.
  
• 
  Metall katalizatorlarini tayyorlash usullari.
  
• 
  Metallarni ularning birikmalaridan kaytarish metallning tabiatiga boglik buladi.
  
• 
  Oson kaytariladigan metallar uchun yumshok sintez turlari mavjud. Ular oson parchalanadigan tulardan olinadi. Misol,
  

Parchalanish xarorati chegaralangan va 2/3Tplavl ga teng bulib, bunda metallarning aktiv diffuziyasi boshlanadi.
Oksidlardan olingan tashuvchilarda yukori dispersli temir olish kiyin, chunki u parchalanish xaroratidan yukori xaroratda kaytariladi. Temir kukunlari bir – biri bilan yopishib Sud ning kattaligi kamayadi va 1-1,5 m2/g ga teng buladi.
Vodoroddan tashkari metallarni boshka birikmalar bilan SO, R-CHO, NaBH4, LiAlH4 xam kaytarish mumkin. Shu usul bilan Pt, Pd kotishmasi olinadi.

Kiyin kaytariladigan metallarning yuzasi toza bulmaydi – ularning yuzasida oksidlar, karbidlar, nitridlar buladi.
Strukturaviy metalli katalizatorlar binar kotishmalardan birta metallni ishkorlash usuli bilan olinadi. Misol, juda faol bulgan Ni–Reney kuyidagicha olinadi: Ni+Al – Reney kotishmasi (Ni 50%, Al 50%, d = 0,1-1,25 mm) olinadi va aluminiyni ishkorlash uchun kotishma ishkor eritmasi bilan ishlov beriladi.

Nikel yukori dispers kora kukun kurinishida olinadi: zarrachalari d = 0,1-1,25 mm, S_ud 100 m²/g ga erishiladi, govaklarning ulchami 10 nm. Nikel yuzasida kup vodorod sorbsiyalangani uchun katalizator pirofor (xatto kam mikdorda bu katalizatorlar xavo bilan ta’sirlashganda yonadi) xolatda buladi va shuning uchun ular suv yoki etanol ostida saklanadi. Bunday katalizatorlarni ishlatilayotganda shuni yodda tutish zarurki ular butunlay kuriganda xavoda yonishiga olib keladi.
Bu katalizator usimlik moylarini gidrirlanganda ishlatiladi. Katalizatorlar kiyin regeneratsiyalanadi.
Strukturaviy katalizator nikel Bagu buyicha - Ni (27%) va Al (73%) kotishmasidan olinadi va birlamchi undan 10% Al olib tashlanadi. Ishkorlanishdan sung 30% Ni i 70% Al tarkib topgan katalizator olinadi. Aktivligi pasaygandan sung kushimcha ishkorlanish bilan katalizatorlarning aktivligi oshiradi.
Utuvchi metallarning (Cr, Mo, W, V, Ta, Ti, Zr) oksidlari kattik щaroitda- T>1000 ^oS vodorod bilan kaytariladi ammo bu tugri kelmaydi. Shuning uchun boshka usullari kullaniladi. Misol, metallarni ularning birikmalaridan kaytarish:
– isitishda temir oksalatni parchalash
Fe(COO)₂ → Fe+ 2 CO₂↑;
– karbonillarning parchalanishi


– r-kompleks bibenzolxromning parchalanishi

Bunday metallarni olish uchun xar xil fizikaviy usullardan foydalaniladi:
1. Lazerli ablyatsiya – vakuumda metall yuzasida lazer nuri ta’sirida uning bug‘lanishi sodir bo‘ladi (bu usul katalizator yuzasini tozalash ham deyiladi) va metallning gazdagi dispersiyasi amalga oshadi. Bu usul bilan sochilgan metallning milligram miqdori olinadi.
2. Elektrik portlash – katta zichlik tok impulsi 10⁴ A/mm² dan yuqori orasidan metall zarrachalarining purkalishi. Zarrachalarning diametri <0,1 mm bo‘lgan sferik shaklga ega bo‘lgan kukun (gramm miqdorda) olinadi.
3. Elektrokondensatsiya – ikkita volt yoyi elektrodlari orasida bo‘lgan metall zarrachalari suqyulik xolatda kondensatsiyalanadi (gramm miqdori). Bu usul bilan metall kuli suyuqlikda olinadi. Agar metal suyuq faza bilan ta’sirlansa oksidlar (suvda) va karbidlar (uglevodlarda) xosil buladi.
4. Metall-bug‘li sintez (kriosintez). Vakuumli reaktorga organik birikmalar bug‘lari kiritiladi, ular suyuq azot yordamida sovitilgan devorlarida kondensatlanadi. So‘ng metaldan qilingan sim elektr toki yordamida qizdiriladi va bug‘latiladi, bunda asosan (98%) yakka atomlar ajraladi. Organik sintez bug‘lari va metallning bug‘latilgan atomlari muzlatilgan organik matritsada “shuba” ko‘rinishida sokondensatlanadi. Shundan so‘ng isitiladi kul eriydi va suyuq kul hosil bo‘ladi. Isitish bilan erituvchi bug‘latiladi. Agar metall organik birikma bilan reaksiyaga kirsa u holda metallorganik birikmalar Cr(S₆N₆)₂ hosil bo‘ladi. Ayrim hollarda metall koloid eritmalari olinadi (misol, geksanda). Bu usul bilan gramm miqdorida purkalgan metall olinadi.