Магнитный урановый катализатор, содержащий Со, Sn, Mn, Cd для окисления углеводородов

(51) 01 43/01 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ каталитически активного компонента, по меньшей мере, соединение урана и материал-носитель,отличающийся тем, что соединение урана включает в себя, по меньшей мере, оксид урана или смесь оксидов урана со стехиометрическим составом от 2,1 до 2,9. 2. Магнитный урановый катализатор по п.1,отличающийся тем, что он содержит прочие компоненты,обладающие каталитической активностью, выбранные из списка, в состав которого входят кобальт, олово, хром, марганец,кадмий, железо или их смеси или химические соединения, включающие в себя, по меньшей мере,один из вышеупомянутых элементов этого списка. 3. Урановый катализатор по одному из пп.1 и 2,отличающийся тем, что материал-носитель выбран из списка, содержащего диоксид кремния, оксид алюминия, оксиды железа или их смеси,проявляющие магнитные свойства.(76) Емельянова Валентина Степановна Айбасов Еркин Жакенович Шакиева Татьяна Владимировна Буленбаев Максат Жумабаевич Досумова Бинара Тусупбековна Джаткамбаева Улжан Нурбаевна(57) Настоящее изобретение касается магнитного уранового катализатора, содержащего Со, , для окисления углеводородов. Катализатор включает в себя активный компонент и магнитный материал-носитель, причем активный компонент включает в себя как минимум уран или соединение урана. 1. Магнитный урановый катализатор,содержащий Со, , , ,для окисления углеводородов, включающего в себя в качестве Настоящее изобретение касается магнитного уранового катализатора, содержащего Со, , для окисления углеводородов. Катализатор включает в себя активный компонент и магнитный материал-носитель, причем активный компонент включает в себя как минимум уран или соединение урана. Катализатор отличается высокой стабильностью и активностью при низкой в сравнении с благородными металлами цене. Известно, что оксиды урана пригодны к использованию в качестве катализаторов окисления для ряда процессов полного или селективного окисления. Типичный пример использования катализаторов на основе урана - это окисление СО до СО 2, как это описано, например,. в публикации .., (2006), 245(1-2),62-68. Примерами прочих известных процессов окисления, катализируемых смесями оксидов с содержанием урана, является, например, окисление изобутена до акролеина ( . ., . .. . . ., (1984), 24, 546, и 1985, 24,62/3/), а также пропилена до акролеина и акрилонитрила (Патенты США 3308151 /4/ и 3198750/5/). Кроме того, известно полное окисление летучих органических соединений на 38, которое,в частности, исследовали. . (,(1996), 384, 341 /6/). Информация о пригодности смешанных соединений урана и Со, , , ,для каталитического окисления углеводородов кислородом в этом контексте, однако, не опубликована. Поэтому предметом настоящего изобретения является магнитный урановый катализатор,содержащего Со, , , , , для каталитического окисления углеводородов,отличающийся тем, что в качестве каталитически активного компонента он включает в себя по меньшей мере уран или соединение урана и магнитный материал-носитель. Целью данного изобретения является упрощение процесса и улучшение воспроизводимости синтеза. Поставленная цель достигается тем, что магнитный урановый катализатор, содержащий Со , ,для окисления углеводородов,включающего в себя в качестве каталитически активного компонента, по меньшей мере,соединение урана и материал-носитель,отличающийся тем, что соединение урана включает в себя, по меньшей мере, оксид урана или смесь оксидов урана со стехиометрическим составом от 2,1 до 2,9. 2. Магнитный урановый катализатор по п.1,отличающийся тем, что он содержит прочие компоненты,обладающие каталитической активностью, выбранные из списка, в состав которого входят кобальт, олово, хром, марганец,кадмий, железо или их смеси или химические соединения, включающие в себя, по меньшей мере,один из вышеупомянутых элементов этого списка. 3. Урановый катализатор по одному из пп.1 и 2,отличающийся тем, что материал-носитель выбран из списка, содержащего диоксид кремния, оксид алюминия, оксиды железа или их смеси,проявляющие магнитные свойства. Подходящие для катализатора магнитные материалы-носители - это, например, диоксид кремния,оксид алюминия-модификациях), оксиды железа или их смеси. Надлежащие соединения урана - это, например,оксиды урана, хлориды урана и оксихлориды урана. Эти предпочтительные катализаторные системы,включающие в себя в качестве катализаторов оксид урана или смеси оксидов урана,особо целесообразны, поскольку они демонстрируют чрезвычайно высокую активность и стабильность в реакциях окисления углеводородов. В предпочтительной форме исполнения в качестве предшественников оксидов урана можно также применять хлоридные или оксихлоридные соединения. Наносить активный компонент на магнитный материал-носитель можно различными способами. Можно,например,использовать процессы импрегнации материала-носителя во влажном или мокром состоянии надлежащими исходными соединениями, находящимися в растворе или же представленными в жидкой или коллоидной форме,способы осаждения и совместного осаждения, а также ионообмен и покрытие в газовой фазе. Надлежащие магнитные урановые катализаторы можно получать, например, путем нанесения урана или соединений урана на материал-носитель с последующей сушкой или сушкой и кальцинацией. Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, не ограничивая его. Пример 1 Магнитный урановый катализатор,содержащий кобальт В лабораторном стакане провели импрегнацию 20 г магнитных микросферных шариков из оксидов алюминия, кремния и железа примерно 10-ным по массе водным раствором уранилацетата дигидрата и хлорида кобальта посредством опрыскивания и последующего взвешивания, так что в пересчете получилась нагрузка на носитель в 4,2 мас. . После выдержки в течение 60 мин катализатор высушили в потоке воздуха при 80 С в течение 2 ч. Последующая кальцинация продолжалась два часа в потоке воздуха при 500 С, причем получили урановый катализатор, содержащий уран - 4,27,кобальт - 2,37. Пример 2 Магнитный урановый катализатор,содержащий олово В лабораторном стакане провели импрегнацию 20 г магнитных микросферных шариков из оксидов алюминия, кремния и железа примерно 10-ным по массе водным раствором уранилацетата дигидрата и хлорида олова посредством опрыскивания и последующего взвешивания, так что в пересчете получилась нагрузка на носитель в 4,5 мас. . Последующая кальцинация продолжалась два часа в потоке воздуха при 500 С, причем получили урановый катализатор, содержащий уран - 4,68,олово - 7,00. Пример 3 Магнитный урановый катализатор,содержащий хром. В лабораторном стакане провели импрегнацию 20 г магнитных микросферных шариков из оксидов алюминия, кремния и железа примерно 10-ным по массе водным раствором уранилацетата дигидрата и бихромат хрома посредством опрыскивания и последующего взвешивания, так что в пересчете получилась нагрузка на носитель в 4,5 мас. . Получили урановый катализатор, содержащий уран - 4,57, хром - 1,54. Пример 4 Магнитный урановый катализатор,содержащий марганец. В лабораторном стакане провели импрегнацию 20 г магнитных микросферных шариков из оксидов алюминия, кремния и железа примерно 10-ным по массе водным раствором уранилацетата дигидрата и перманганат калия посредством опрыскивания и последующего взвешивания, так что в пересчете получилась нагрузка на носитель в 5,0 мас. . Получили урановый катализатор, содержащий уран- 5,01, марганец - 11,04. Пример 3 Магнитный урановый катализатор,содержащий кадмий. В лабораторном стакане провели импрегнацию 20 г магнитных микросферных шариков из оксидов алюминия, кремния и железа примерно 10-ным по массе водным раствором уранилацетата дигидрата и бихромат хрома посредством опрыскивания и последующего взвешивания, так что в пересчете получилась нагрузка на носитель в 4,5 мас. . Получили урановый катализатор, содержащий уран - 4,65, кадмий - 4,86. В таблице 1 приведен элементный состав магнитного уранового катализатора, содержащего Со, , , , . Таблица 1. Элементный состав магнитного уранового катализатора, содержащего Со, , , ,Элемент С На рисунках 1-5 приведены рентгеновские спектры полученных магнитных урановых катализаторов, содержащих Со, , , , . Таким образом, нами получены новые магнитные урановые катализаторы, содержащие два металла - уран и Со, , , , . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Магнитный урановый катализатор,содержащий Со, , , ,для окисления углеводородов, включающего в себя в качестве каталитически активного компонента, по меньшей мере, соединение урана и материал-носитель,отличающийся тем, что соединение урана включает в себя, по меньшей мере, оксид урана или смесь оксидов урана со стехиометрическим составом от 2,1 до 2,9. 2. Магнитный урановый катализатор по п. 1,отличающийся тем, что он содержит прочие компоненты,обладающие каталитической активностью, выбранные из списка, в состав которого входят кобальт, олово, хром, марганец,кадмий, железо или их смеси или химические соединения, включающие в себя, по меньшей мере,один из вышеупомянутых элементов этого списка. 3. Магнитный урановый катализатор по одному из п.1 и 2, отличающийся тем, что материалноситель выбран из списка, содержащего диоксид кремния, оксид алюминия, оксиды железа или их смеси, проявляющие магнитные свойства.