Продукты гидрирования – амины и их производные используются в получении красителей, полимеров, инсектицидов и гербицидов, фармацевтических препаратов и т.д.. В промышленности аминофенолы получают при высоких температурах. Цель работы -изучение реакций гидрирования n-нитрофенола на Pt катализаторах, содержащих оксиды Yb и Al. Катализаторы готовили методом нанесения платины на носитель (Yb2O3), в качестве катализатора сравнения использовали 1%Pt/Аl2O3. Изучение кинетических характеристик реакции гидрирования п-нитрофенола проводили на установке [1], позволяющей измерять объем водорода. Ранее [2,3] в качестве среды гидрирования был выбран этиловый спирт. Реакция протекает по схеме:
Равномерность распределения активных компонентов по грануле катализаторов была оценена на растровом сканирующем микроскопе JSM-6390. На рисунке 1 приведены снимки 1% Pt катализатора, нанесенного на Yb2O3. Получены образцы с широким распределением размеров частиц.
Рис. 1. Сканирующая электронная микроскопия для катализатора 1 % Pt/Yb2O3
Анализируя снимки, можно отметить, что метод приготовления каталитических систем позволяет равномерно распределить платину по гранулам оксида РЗЭ, а формирование каталитически активных центров происходит одновременно.
На рисунке 2 представлена зависимость степени превращения п-нитрофенола от времени для 1%Pt/ Yb2O3 и 1%Pt/Аl2O3 катализаторов.
Рис. 2. Зависимость степени превращения п-нитрофенола от времени для 1%Pt/ Yb2O3 и 1%Pt/Аl2O3 катализаторов
Анализируя рисунок, можно отметить, что реакция протекает со 100% превращением. Время гидрирования п-нитрофенола на 1%Pt/Yb2O3 катализаторе составляет 40 минут, тогда как для 1%Pt/Аl2O3 катализаторе для этого требуется 130 минут, что примерно в 3 раза меньше по сравнению с катализатором сравнения. Интегральным методом рассчитаны кинетические характеристики реакции, определен порядок реакции: первый по п-нитрофенолу.
В связи удорожанием ингредиентов резиновой смеси импортного производства, мы предлагаем использовать полученный п-аминофенол в качестве антиоксиданта, защищающего резину на основе натурального и синтетических каучуков от термоокислительного и светоозонового старения и разрушения при деформациях. В настоящее время мы приступили к лабораторным испытаниям.