Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

3D microtomograph has been used to study the spatial structure of a spherical composite material. The granules obtained were tested in a model oxidation reaction of p-xylene. Keywords : titanium oxide; chromium oxide; ion exchange resins; heterogeneous catalysts of spherical shape. Развитие современной промышленности требует создания новых поколений функциональных материалов и технологических принципов их получения. За последние десятилетия заметно повысился интерес к катализаторам новых форм. Это позволило повысить качество и оптимизировать, например, технологию переработки углеводородного сырья. Пути получения полых сферических катализаторов находят интерес у ученых всего мира. Одним из наиболее распространенных способов получения сферических оксидов, например, оксида алюминия, является формование суспензий в гранулы [1, 2]. Данный способ позволяет получать гранулы заданной формы и размера. Однако возникает одна из важных проблем грануляции, заключающаяся в получении частиц с заданными свойствами [2]. Известны оксидные катализаторы в виде полых сфер, применяемые для парциального окисления олефинов [3]. Способ синтеза таких катализаторов заключается в получении высокодисперсного порошка, который наносят на инертный органический носитель. Носитель служит матрицей, придающей каталитически активной массе требуемую форму, он может быть удален растворителем или воздействием высокой температуры в окислительной среде. Получение же сферических катализаторов, в полости которых находится активная фаза, например оксид хрома, на наш взгляд, является следующим этапом развития каталитически активных материалов, в том числе содержащих оксиды металлов переменной валентности [4]. Диоксид титана и оксидные композиты на его основе вызывают повышенный интерес к исследованию их каталитической активности. Оксидные композиты, состоящие из TiO 2 и Cr 2 O 3 , обладают повышенной фотокаталитической активностью [5], а также являются перспективными катализаторами в реакциях глубокого, парциального окисления и дегидрирования углеводородов. Известно, что в качестве темплата для получения металлооксидных композитов сферической формы, например YBa 2 Cu 3 O 7-s , могут быть использованы ионообменные смолы [6]. Нанесения пленкообразующего раствора на органический полимерный носитель позволит задать форму материалам и сформировать каркас гранулы в виде тонкого слоя диоксида титана для закрепления в ней активного оксидного компонента. В связи с этим мы видим перспективу в создании и исследовании слоистых сферических катализаторов, представляющих собой гранулу, полость которой содержит оксид хрома, а поверхность которой представлена оксидным каркасом титана. Материалы и методы исследования В данной работе в соответствии с [7] были получены композиционные материалы TiO 2 / Cr 2 O 3 сферической формы, следующим образом: органический полимерный носитель (Токем-250), состоящий из акрил-дивинилбензольной матрицы насыщали ионами Cr 3+ , помещая органический носитель в водный раствор нитрата хрома Cr(NO 3 ) 3 • 9H 2 O. Затем готовили агрегативно устойчивый пленкообразующий раствор на основе н-бутанола, тетрабутоксититана, дистиллированной воды и азотной кислоты. Далее органический полимерный носитель, содержащий ионы Cr 3+ , помещали в емкость с золем на 12 ч. 297