scholarly journals Synthesis of flow‐compatible Ru-Me/Al2O3 catalysts and their application in hydrogenation of 1-iodo-4-nitrobenzene

Author(s):  
Michael Sebek ◽  
Hanan Atia ◽  
Norbert Steinfeldt

AbstractThe development of an active, selective, and long-term stable heterogeneous catalyst for the reductive hydrogenation of substituted nitrorarenes in continuous operation mode is still challenging. In this work, Ru based nanoparticles catalysts promoted with different transition metals (Zn, Co, Cu, Sn, or Fe) were supported on alumina spheres using spray wet impregnation method. The freshly prepared catalysts were characterized using complementary methods including scanning transmission electron microscopy (STEM) and temperature programmed reduction (TPR). The hydrogenation of 1-iodo-4-nitrobenzene served as model reaction to assess the catalytic performance of the prepared catalysts. The addition of the promotor affected the reducibility of Ru nanoparticles as well as the performance of the catalyst in the hydrogenation reaction. The highest yield of 4-iodoaniline (89 %) was obtained in a continuous flow process using Ru-Sn/Al2O3. The performance of this catalyst was also followed in a long-term experiment. With increasing operation time, a catalyst deactivation occurred which could only briefly compensate by an increase of the reaction temperature.

Catalysts ◽  
2021 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 1117
Author(s):  
Fen Wang ◽  
Xiumiao Yang ◽  
Jingcai Zhang

Dry methanation of syngas is a promising route for synthetic natural gas production because of its water and cost saving characteristics, as we reported previously. Here, we report a simple soaking process for the preparation of well-dispersed Ni/MgAl2O4-E catalyst with an average Ni size of 6.4 nm. The catalytic test results showed that the Ni/MgAl2O4-E catalyst exhibited considerably higher activity and better stability than Ni/MgAl2O4-W catalyst prepared by conventional incipient wetness impregnation method in dry methanation reaction. The long-term stability test result of 335 h has demonstrated that the deactivation of the Ni/MgAl2O4-E catalyst is inevitable. With multiple characterization techniques including ICP, EDS, XRD, STEM, TEM, SEM and TG, we reveal that the graphitic carbon encapsulating Ni nanoparticles are the major reasons responsible for catalyst deactivation, and the rate of carbon deposition decreases with reaction time.


2021 ◽  
Vol 21 (7) ◽  
pp. 4116-4120
Author(s):  
Seung Kyo Oh ◽  
Huiji Ku ◽  
Gi Bo Han ◽  
Byunghun Jeong ◽  
Young-Kwon Park ◽  
...  

The objective of this study is to evaluate the catalytic performance of pellet-type Ru/γ-Al2O3 as a catalyst during liquid-phase hydrogenation of the aromatic hydrocarbon. The Ru/γ-Al2O3 catalyst was prepared using a wet impregnation method. After adding a binder to Ru/γ-Al2O3, a pellet-type catalyst was obtained through an extrusion method. Nanoporous structures are well developed in the pellet-type Ru/γ-Al2O3 catalyst. The average pore sizes of the Ru/γ-Al2O3 catalysts were approximately 10 nm. The catalytic performance of the pellet-type Ru/γ-Al2O3 catalyst during ethylbenzene hydrogenation was evaluated in a trickle-bed reactor. When the ruthenium loading increased from 1 to 5 wt%, the number of active sites effective for the hydrogenation of ethylbenzene increased proportionally. In order to maximize the conversion of ethylbenzene to ethylcyclohexane, it was necessary to maintain a liquid phase hydrogenation reaction in the trickle bed reactor. In this regards, the reaction temperature should be lower than 90 °C. The conversion of ethylbenzene to ethylcyclohexane on the Ru(5 wt%)/γ-Al2O3 catalyst was highest, which is ascribed to the largest number of active sites of the catalyst.


2019 ◽  
Vol 136 ◽  
pp. 04010
Author(s):  
Ma Jun ◽  
Yu Liang ◽  
Shi Yonggang ◽  
Dong Gang ◽  
Gong Fuxing ◽  
...  

Transmission line insulators will reduce the insulation level and become low-value insulators because of lightning flashover. Toughened glass insulators are used in 500kV Tongfeng 1 and 2 lines in Tonghua area. Most umbrella skirts will break and fall off after lightning flashover, which greatly reduces the insulation performance. It needs to be replaced in time, but frequent blackouts will bring great losses and reduce the reliability of power supply. Aiming at the frequent lightning hazards and lightning strikes on transmission lines in Tonghua area, a tool assembly for live replacement of insulators for transmission lines is developed. Through the application of this tool, the live operation mode is adopted to eliminate such defects. The operation time can be arranged and implemented in a very timely manner, which avoids the threat of long-term defects, effectively reduces the outage time of equipment, enhances the stability of power grid, and greatly improves the reliability of power supply of lines. Finally, taking the live line insulator suspension tool as an example, the economic benefit analysis is given, and the feasibility and correctness of the tool are verified..


2020 ◽  
Vol 17 (6) ◽  
pp. 443-454
Author(s):  
Prashant Gautam ◽  
Praveenkumar Ramprakash Upadhyay ◽  
Vivek Srivastava

A group of silica-ionic liquid supported Ru-based catalysts was synthesized and further utilized for CO2 hydrogenation reaction. All the materials were properly analyzed in terms of their physicochemical properties. The physiochemical impacts of different functionalized and non-functionalized ionic liquid over the synthesis, size, and stability of Ru NPs along with their effect on the rate of hydrogenation reaction were investigated. The Ru-[DAMI][NTf2] (1:10)@SiO2 furnished the best catalytic performance in CO2 conversion to formic acid under high-pressure reaction condition. The results confirmed the impact of ionic liquids as a repellent to avoid agglomeration and oxidation of the Ru nanoparticles followed by space resistance and electrostatic protection. Hence, such influence positively begins the rate of reaction as well as the selectivity of the process. Good physiochemical stability of catalyst in terms of 7-time catalyst recycling and easy product/catalyst isolation make this protocol near to the principal of sustainable chemistry.


2021 ◽  
Vol 11 (6) ◽  
pp. 966-973
Author(s):  
Yingnan Dong ◽  
Hanyue Bai ◽  
Shanshan Li ◽  
Jian Tang ◽  
Wei Niu

NiO/HY catalyst was prepared by impregnation method with the nickel acetate as the precursor and the HY as the carrier. The influences of impregnation solution acidity, the nickel species and the calcination process on the catalyst structure were studied by the nitrogen physical adsorption and XRD. The hydrogenation reaction of dicyclopentadiene (DCPD) was selected to evaluate the catalytic performance of the prepared catalyst. Experiments showed that the structure of the catalyst is critical to its performance, and NiO/HY catalyst has a good application prospect.


Author(s):  
Congming Tang ◽  
Yue Zhao ◽  
Tao Li ◽  
Zhengjiang Liao ◽  
Benjing Xu ◽  
...  

Abstract Pd/CeO2 catalysts with different metallic Pd loading were synthesized by impregnation method. The physicochemical properties of prepared Pd/CeO2 catalysts and corresponding precursors were studied by XRD, XPS, H2-TPD and H2-TPR. Moreover, the catalytic performance of the Pd/CeO2 catalysts was investigated via gas phase benzene hydrogenation reaction at the temperature of 100–200 °C under atmosphere pressure. Results show that the catalytic performance of prepared Pd/CeO2 catalysts is directly related to the metallic Pd content. The amounts of active metallic Pd and adsorbed-desorbed hydrogen species on Pd/CeO2 catalysts increase with the increasing metallic Pd loading from 1.0 to 3.0%, while the numbers of them are slightly reduced on Pd/CeO2(3.5) catalyst. Furthermore, metallic Pd is highly dispersed on the nano-CeO2 supports, therefore, the prepared Pd/CeO2 catalysts present good gas phase benzene catalytic hydrogenation performance. At 200 °C, the benzene conversion over the Pd/CeO2 catalysts with different metallic Pd loading follows the rule: Pd/CeO2(3.0) > Pd/CeO2(3.5) > Pd/CeO2(2.5) > Pd/CeO2(2.0) > Pd/CeO2(1.5) > Pd/CeO2(1.0), corresponding values are 94.3, 96.4, 89.9, 82.8, 72.7, 42.6 and 94.3%. And the cyclohexane selectivity is 100% on all prepared Pd/CeO2 catalysts.


1960 ◽  
Vol XXXIII (IV) ◽  
pp. 630-636
Author(s):  
F.-E. Krusius ◽  
P. Peltola

ABSTRACT The study reported here was performed in order to examine the tap water of Helsinki for its alleged goitrogenous effect. In a short-term, 24-hour experiment with rats, kept on an iodine-poor diet, we noticed no inhibition of the 4-hour 131I uptake, as compared with that of animals receiving physiological saline instead of tap water. Two similar groups of rats receiving 1 and 2 mg of mercazole in redistilled water showed a distinct blockage of the 4-hour uptake, which proved the effect of this substance. In a long-term experiment of 5 weeks' duration there was no detectable difference in the body weight, thyroid weight and the 4-hour 131I uptake when the rats receiving tap water or distilled water to which 0.45 per cent of sodium chloride was added were compared with each other. Replacement of tap water by a 10 mg per cent solution of mercazole in redistilled water enlarged the thyroid to double its normal weight and increased the 131I uptake to approximately five times that of the controls. Thus our experiments failed to demonstrate any goitrogenous effect in the tap water of Helsinki. Changes similar to those produced by a long-term administration of mercazole, i. e. an enlargement of the thyroid and an increased thyroidal iodine uptake, have been shown to be due to milk collected from goitrous areas. The observations here reported confirm the importance of milk in the genesis of the goitre endemia of Helsinki. Attention is further called to the fact that a thyroidal enlargement combined with an increased thyroidal iodine uptake cannot always be taken as a sign of iodine deficiency because similar changes may be produced by the administration of goitrogens.


2010 ◽  
Vol 59 (2) ◽  
pp. 295-314 ◽  
Author(s):  
Imre Kádár

Egy műtrágyázási tartamkísérlet 32. évében, 2005-ben vizsgáltuk az eltérő N-, P- és K-ellátottsági szintek és kombinációik hatását a réti csenkesz (Festuca pratensis) vezérnövényű, nyolckomponensű, pillangós nélküli gyepkeverék termésére, fejlődésére és elemtartalmára. A termőhely mészlepedékes csernozjom talaja a szántott rétegben mintegy 3% humuszt, 3–5% CaCO3-ot és 20–22% agyagot tartalmazott, N és K elemekben közepesen, P és Zn elemekben gyengén ellátottnak minősült. A kísérlet 4N×4P×4K = 64 kezelést×2 ismétlést = 128 parcellát foglalt magában. A talajvíz 13–15 m mélyen helyezkedik el, a terület aszályérzékeny. A vizsgált 2005. évben azonban kielégítő mennyiségű (649 mm) csapadék hullott és annak eloszlása is kedvező volt. A gyep telepítése spenót elővetemény után 2000. szeptember 20-án történt gabona sortávra 60 kg·ha–1 vetőmaggal, amelynek 25%-át (15 kg) a réti csenkesz (Festuca pratensis); 21–21%-át (12,6 kg) a nádképű csenkesz (Festuca arundinacea) és az angol perje (Lolium perenne); 9%-át (5,4 kg) a taréjos búzafű (Agropyron cristatum), valamint 6–6%-át (3,6 kg) a vörös csenkesz (Festuca rubra), a réti komócsin (Phleum pratense), a zöld pántlikafű (Phalaris arundinacea) és a csomós ebír (Dactylis glomerata) tette ki. Főbb eredményeink: – A meghatározó N-trágyázás nyomán a szénatermés 5-szörösére emelkedett a két kaszálással a N-kontrollhoz viszonyítva. A maximális 10 t·ha–1 körüli légszáraz szénahozamokat a 300 kg N·ha–1·év–1 N-adag, valamint a 150 mg·kg–1 körüli AL-P2O5-, illetve 150 mg·kg–1 feletti AL-K2O-tartalom biztosította. Növénydiagnosztikai szempontból a nagy terméshez kötődő optimális elemtartalom 2% körüli N- és K-, illetve 0,2–0,3% P-koncentráció volt a szénában. – A két kaszálással felvett minimum (a 2 t·ha–1 körüli szénatermést adó N-kontroll) és maximum (a 10 t·ha–1 körüli szénahozamú, nitrogénnel és PK-vel jól ellátott talajok) elemmennyiségek a következőképpen alakultak: N 21–196 kg, K 39–188 kg, Ca 9–48 kg, Mg 4–22 kg, P 6–21 kg. – Az N×P és N×K kölcsönhatások kifejezettebbé váltak a 2. kaszálás idején. A P 0,18–0,55%, a NO3-N 86–1582 mg·kg–1, a Cu 4,7–7,4 mg·kg–1, a Mo 0,7–4,1 mg·kg–1 extrém értékeket jelzett az N×P kezelések függvényében. Az N×K kezelésekben a K 1,44–2,73%, a Mg 0,26–0,39%, a Na 71–2178 mg·kg–1, a Ba 4,1–9,6 mg·kg–1, a Cd 15–44 µg·kg–1 szélsőértékekkel volt jellemezhető. A Sr a 10–26 mg·kg–1 koncentrációtartományban módosult a P×K-ellátottság nyomán. Élettani, takarmányozástani szempontból az indukált kölcsönhatások nyomon követése elengedhetetlen, amennyiben olyan mérvű tápelemhiányok, illetve aránytalanságok jöhetnek létre, melyek anyagcserezavarokat okozhatnak a növényt fogyasztó állatban.


2013 ◽  
Vol 62 (2) ◽  
pp. 311-330
Author(s):  
Jakab Loch ◽  
János Lazányi

Az Országos Műtrágyázási Tartamkísérletek (OMTK) tizenkét NPK kezeléskombinációjában, kilenc termőhelyen vizsgáltuk az NPK-trágyázás hatását az őszi búza és a kukorica termésére és a talajok 0,01 M CaCl2-oldható tápelemtartalmára. A termőhelyek: Bicsérd (BI), Hajdúböszörmény (HA), Iregszemcse (IR), Karcag (KA), Keszthely (KE), Kompolt (KO), Mosonmagyaróvár (MO), Nagyhörcsök (NA), Putnok (PU). Az NPK kezelések: 000, 101, 111, 121, 201, 220, 221, 222, 331, 341, 421, 441. A N- és P-kezelések a kódoknak megfelelően 50 kg N, ill. P2O5·ha−1, a K-adagok 100 kg K2O·ha−1 hatóanyag-mennyiséggel növekszenek. Az őszi búza termésadatok a 23., 24., 27., 28. és 31. évi kísérletekből, a kukoricatermések a 25., 26., 29. és 30. évből származnak.Az NPK-kezelések jelentősen növelték az őszi búza és a kukorica öt-, illetve négyéves átlagtermését, szignifikáns különbségek jöttek létre a termőhelyek átlagában. Az NPK-kezelések különböző érvényesülése az egyes termőhelyeken az eltérő ökológiai viszonyok, köztük a különböző eredeti tápelemtartalom és szolgáltató képesség következménye.Az NPK-kezelések hatására a talajok 0,01 M CaCl2-oldható tápelemtartalma is jelentősen változott. A növények tápelemigényét meghaladó kezelések tartamhatásaként tápelem-felhalmozódás igazolható mindhárom tápelem esetében. A növények szükségletét meghaladó N-adagok, a karbonátos talajokat és a nagy agyagtartalmú kompolti (KO) talajt kivéve csökkentették a talaj pH-t. A másodfokú görbék az őszi búza ötéves termésátlaga és a 0,01 M CaCl2-ban mért összes-N, P- és K-tartalom közötti összefüggéseket szemléltetik termőhelyenként.A legnagyobb kezeléshatások azokon a talajokon igazolhatók, melyeken a kontroll 0,01 M CaCl2-oldható összes-N értéke kisebb, mint 5–10 mg·kg−1. A 15,0 mg·kg−1 érték felett altalaban nem érvényesült a nitrogén termésnövelő hatása. Kivételt képez a tápanyagban gazdag, hajdúböszörményi nem karbonátos réti talaj. A foszfor termésnövelő hatása 2,0 mg P·kg−1 érték felett — a karbonátos réti talaj kivételével — általában nem érvényesül. Az összefüggéseket jellemző R2 meghatározottsági tényezők a legkisebbek az őszi búza és a talaj 0,01 M CaCl2-oldható K-tartalma között, ami az egyéb tényezők nagyobb szerepére utal.A bemutatott eredmények igazolják, hogy a 0,01 M CaCl2-oldható N-, P- és Kfrakciók alkalmasak a tápanyaghiány és -felesleg jellemzésére. Egyben igazolják, hogy az eltérő ökológiai viszonyok között nagyobb terméskülönbségek jöhetnek létre, mint a kezelések hatására. A környezetkímélő tápanyag-gazdálkodás megköveteli a tápanyagok eltérő érvényesülésének figyelembevételét.A termésadatok átengedéséért köszönet az OMTK Hálózati Tanács elnökének, titkárának, és valamennyi kísérletfelelősnek.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document