Ключевые слова: изопропанол, вода, оксиды, дегидратация, дегидрирование, восстановление.
Исследованы превращения ряда простых оксидов (Al2O3, SiO2, La2O3, CeO2, PrO2) в процессе их обработки в автоклаве изопропанолом (изо-C3H7OH) в сверхкритических (СК) условиях и докритическим водяным паром. Показано, что при 350 °С в присутствии водяного пара происходит более интенсивное снижение величины удельной поверхности оксидов и переход некоторых из них (оксиды алюминия, лантана и празеодима) в гидроксиды. Под действием изо-C3H7OH в течение 6 ч при 350 °С происходит почти полное превращение PrO2, сопровождающееся восстановлением и частичным переходом в гидроксид. В случае CeO2 каких-либо превращений в обеих средах (изо-C3H7OH, водяной пар), включая изменение величины удельной поверхности, гидратацию и восстановление, не наблюдается. Различия в поведении CeO2 и PrO2 объясняется разницей в величинах 4-го потенциала ионизации атомов Ce и Pr и, как следствие, — в энергиях связи кислорода в высших оксидах. Зафиксировано образование продуктов превращения изо-C3H7OH, состав которых зависит от типа обрабатываемого оксида. Наиболее интенсивно превращение изо-C3H7OH происходит в присутствии Al2O3; при этом в большем количестве образуются продукты дегидратации (пропилен, диизопропиловый эфир). В присутствии оксидов La, Ce и Pr более интенсивно протекает процесс дегидрирования с образованием ацетона и водорода (в наибольшей степени — в присутствии La2O3). Установлен каталитический характер разложения изопропанола в присутствии изученных простых оксидов. Наименьшую активность в разложении изо-C3H7OH проявляет SiO2, не обладающий выраженными кислотно-основными и окислительно-восстановительными свойствами. Высказано предположение о том, что при обработке оксидов СК-изопропанолом их структурирование происходит под действием паров воды, являющейся продуктом превращения изо-C3H7OH. Отмечена каталитическая активность материала автоклава (нержавеющая сталь 12Х18Н10Т) в разложении i-C3H7OH по обоим маршрутам — дегидратации и дегидрирования.
doi:10.34984/SCFTP.2023.18.4.002