Каталитическая деструкция модельной полиароматической системы (бензотиофен-фенантрен) с использованием полимерного донора водорода
DOI:
10.15328/cb2026_70Ключевые слова:
катализатор, фенантрен, бензотиофен, полиэтилен, энергия активацииАннотация
В работе изучено влияние каталитических добавок, содержащих железо и титан, полученных из шлака конвертерного цеха АО «Qarmet», при термической деструкции модельной смеси. В качестве донора водорода использовался полимерный материал – полиэтилен. Термическую деструкцию смеси, состоящей из фенантрена и бензотиофена, в присутствии полиэтилена и каталитических добавок на основе железа и титана исследовали методом термогравиметрического анализа. Показано, что разложение указанных органических систем, моделируемое по методу Коатса-Редферна, достоверно отражает их термокинетическое поведение и обеспечивает устойчивые результаты при статистической обработке экспериментальных данных.
Каталитические добавки оказывают существенное влияние на кинетику процессов термического разложения и деструкции исследуемых систем. Показано, что титансодержащий катализатор способствует заметному снижению энергетического барьера реакции и энергии активации, тогда как железосодержащий катализатор обеспечивает высокую воспроизводимость и стабильность кинетических параметров. Установлена применимость модели D3 (трёхмерной диффузии) для корректного описания процесса термодеструкции, а также подтверждена надёжность метода Монте-Карло при учёте экспериментальных флуктуаций.
Дополнительно установлено, что введение катализаторов существенно изменяет кинетику деструкции: титансодержащий катализатор приводит к снижению энергии активации, тогда как железосодержащий катализатор обеспечивает максимальную воспроизводимость определяемых кинетических параметров в серии независимых экспериментов.
Библиографические ссылки
1. Yang H, Wang Y, Jiang H et al. (2014) Ind Eng Chem Res 53:12264-12269. https://doi.org/10.1021/ie501397n
2. Zhang D, Zhao J, Zhang Y et al. (2016) Int J Hydrogen Energ 41:11675-11681. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.11.173
3. Nishimura Sh (2011) Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Inc., New York, USA. 747 p.
4. Baikenov M, Izbastenova D, Zhang Y, et al. (2025) Fuels 6(2):47. https://doi.org/10.3390/fuels6020047
5. Кузнецов БН, Шендрик ТГ, Щипко МЛ и др. (2012) Глубокая переработка бурых углей с получением жидких топлив и углеродных материалов. Изд-во СО РАН, Новосибирск, Россия. 212 с.
6. Siddiqui MN, Redhwi HH (2009) J Anal Appl Pyrol 86:141-147. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2009.05.002
7. Ali MF, Qureshi MS (2013) Petrol Sci Technol 31:1665-1673. https://doi.org/10.1080/10916466.2010.551239
8. Ali MF, Siddiqui MD (2005) J Anal Appl Pyrol 74:282-289. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2004.12.010
9. Balpanova NZh, Baikenov MI, Gyulmaliev AM, et al. (2021) Bulletin of the Karaganda University. Chemistry series 2:86-95. https://doi.org/10.31489/2021Ch2/86-95
10. Грингольц МЛ, Дементьев КИ, Кадиев ХМ и др. (2020) Нефтехимия 60(4):464-475.
11. Zhou J, Gui B, Qiao Y, et al. (2016) Fuel 166: 526. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.11.034
12. Zeaiter J (2014) Fuel 133:276. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.05.028
13. Baikenov MI, Aitbekova DE, Balpanova NZh, et al. (2021) Bulletin of the Karaganda University. Chemistry series 103(3):74-82. https://doi.org/10.31489/2021Ch3/74-82
14. Yedrissov AT, Aitbekova DE, Tusipkhan A, et al. (2021) Petroleum Chemistry 61:319-327. https://doi.org/10.1134/S0965544121050157
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 A. Tusipkhan, K.K. Yessenbayeva, A.Zh. Sarsenbekova, Z.B. Akanova, N.Zh. Balpanova, M.I. Baikenov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
