A rapid method for catalyst testing. Zeolite catalysts for methanol conversion to hydrocarbon

A rapid method for testing catalysts is suggested, which permits a 30-fold reduction in the time of their examination. The method is recommended for studying catalytic processes taking place with either evolution or absorption of heat.

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- , Qj 30 . , .

     

Temperature effects on the fluorescence kinetics of excited cyclohexane

In agreement with the results reported by Lipsky, emission from cyclohexane depends on the temperature T and on the nature of the phase (liquid or solid). Determination of the lifetimes of the fluorescent state with a single photon counting apparatus gives similar results. Our experimental work shows that the rate constant of fluorescence for the solid phase I (face-centered cubic cell) practically does not depend on temperature. Variations of lifetime vs. T cannot easily be interpreted only with the classical theory of non-radiative transitions.

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, , ( ). , , . , I ( ) . .

     

Oscillatory phenomena during ammonia oxidation in the presence of a PtRh catalyst

The paper describes oscillatory phenomena observed during ammonia oxidation on a PtRh catalyst in a single pellet reactor. The phenomena consist in periodical changes of the catalyst temperature and a periodical initiation of the reaction in the gas phase. They are interpreted via coupling of the catalytic dissociation and homogeneous oxidation of ammonia.

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, PtRh . . .

     

Thermal degradation of some polymers based on ethylene glycol dimethacrylate

Thermogravimetric analysis and pyrolysis in combination with gas chromatography were used to study the thermal behaviour of some cross-linked polymers of ethylene glycol dimethacrylate. The investigated polymers show a complex thermal degradation mechanism. The complexity of the reaction increases together with increase of the ethylene glycol chain in the macromolecule and with increase of the pyrolysis temperature. At low temperature, the thermal decomposition products of the analyzed polymers are mainly the constituent monomers. At high temperatures, besides the monomer, other decomposition products are formed as a result of thermal cracking reactions, i.e. secondary reactions of decomposition and recombination.

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Zusammenfassung Zur Untersuchung des thermischen Verhaltens einiger quervernetzter Polymere auf Äthylenglykoldimetacrylatbasis wurden thermogravimetrische Analyse und Pyrolyse in Zusammenhang mit der Gaschromatographie angewendet. Die untersuchten Polymere zeigten einen komplexen thermischen Zersetzungsmechanismus. Die Komplexizität der Reaktion nimmt mit Zunahme der Anzahl der Äthylenglykolketten im Makromolekül und mit Zunahme der Pyrolysentemperatur gleichermaßen zu. Bei niedrigeren Temperaturen stellen die Hauptzerfallsprodukte der analysierten Polymere hauptsächlich deren Monomere dar. Bei höheren Temperaturen werden als Ergebnis thermischer Krackreaktionen, z. B. sekundäre Zersetzungs- und Rekombinationsreaktionen, neben den Monomeren auch andere Zersetzungsprodukte gebildet.

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. . . . , , , .

     

Kinetics of Fe3+ and Cu2+ sorption by fibrous polyampholite

The kinetics of Fe³⁺ and Cu²⁺ sorption from sulfate salt solutions by fibrous polyampholite have been studied.

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Fe³⁺ Cu²⁺ , .

     

Dehydroxylation and catalytic activity of dealuminated Y zeolites

Dehydroxylation and catalytic conversion of m-xylene over dealuminated zeolites were studied.

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- .

     

IR and thermal studies on lithium oxomolybdenum(VI) oxalate

A new molybdenum(VI) complex, Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO), was prepared and characterized by chemical analysis and IR spectral studies. Its thermal decomposition was studied by using TG and DTA techniques. LMO loses its two moles of water between 75 and 170° to give the anhydrous product, which decomposes in three stages between 240 and 380°. The first two stages occur in the temperature ranges 240–280° and 280–305°, to give intermediates with the tentative compositions Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] and Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)], respectively. In the third stage, which extends up to 380°, Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] decomposes to give the end-product, Li₂Mo₂O₇.

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Zusammenfassung Ein neuer Molybdän(VI)-Komplex der Formel Li₂[Mo₂O₆(C₂O₄)] · 2 H₂O (LMO) wurde dargestellt und durch chemische Analyse und IR-spektroskopisch charakterisiert. Die thermische Zersetzung dieses Komplexes wurde mittels TG und DTA untersucht. LMO verliert die zwei Wassermoleküle zwischen 75 und 170° unter Bildung des wasserfreien Produktes, das zwischen 240 und 380° in drei Stufen zersetzt wird. Die in den Temperaturbereich von 240–280° und 280–305° verlaufenden ersten zwei Reaktionsschritte ergeben Intermediäre der tentativen Zusammensetzung Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] bzw. Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. In dem sich bis 380° erstreckenden dritten Reaktionsschritt wird Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)] unter Bildung des Endproduktes Li₂Mo₂O₇ zersetzt.

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Li₂[MO₂O₆(C₂O₄] · 2 ₂ . . - 70–170° , , 240–380°. 240–280° 280–305° - Li₆[Mo₆O₁₉(C₂O₄)₂] Li₆[Mo₆O₂₀(C₂O₄)]. - 380° Li₂Mo₂O₇.

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The authors are grateful to Prof. S. N. Tandon, Head of the Chemistry Department, for providing the research facilities.     

Thermochemical studies on the systems ACl/CeCl3 (A=Na-Cs)

The pseudobinary systems ACl/CeCl₃ (A=Na-Cs) were reinvestigated by means of DTA. The following compounds were found and identified through their X-ray patterns (primarily detected compounds in italics):NaCe _1.67 Cl ₆; K₃CeCl₆, K₂CeCl₅,KCe _1.67 Cl ₆;Rb ₃ CeCl ₆, Rb₂CeCl₅,RbCe ₂ Cl ₇; Cs₃CeCl₆, Cs₂CeCl₅,CsCe ₂ Cl ₇. The compounds A₂CeCl₅ crystallize with the K₂PrCl₅ structure. The high-temperature modifications of the compounds A₃CeCl₆ have the cubic elpasolite structure. The hexagonal unit cell of KCe_1.67Cl₆ is related to the CeCl₃ structure: 0.33 Ce³⁺ are substituted by one K^s+. The structure of CsCe₂Cl₇ can be described with a hexagonal subcellZ=4,a=9.72 andc=14.94 Å; however, small superstructure reflexions reduce the symmetry.The thermodynamic functions for the reactionsnACl+CeCl₃=A _n CeCl _n+3(A=K, Rb) were determined by means of e.m.f. measurements.Measurements of the e.m.f.E vs. T yielded the Gibbs enthalpiesG ^r . The temperature-dependence was found to be linear.The most important result is the formation of the elpasolites (A₃CeCl₆) and ACe₂Cl₇.

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Zusammenfassung Die pseudobinären Systeme ACl/CeCl₃ (A=Na-Cs) wurden mittels Differenzthermoanalyse (DTA) neu untersucht. Folgende Verbindungen wurden gefunden und durch ihre Röntgenbeugungsmuster charakterisiert (erstmalig nachgewiesene Verbindungen sind kursiv):NaCe _1.67 Cl ₆; K₃CeCl₆, K₂CeCl₅,KCe _1.67 Cl ₆;Rb ₃ CeCl ₆, Rb₂CeCl₅,RbCe ₂ Cl ₇; Cs₃CeCl₆, Cs₂CeCl₅,CsCe ₂ Cl ₇. Die Verbindungen A₂CeCl₅ kristallisieren im K₂PrCl₅-Typ. Die Hochtemperaturmodifikationen der Verbindungen A₃CeCl₆ liegen in der kubischen Elpasolith-Struktur vor. Die hexagonale Elementarzelle des KCe_1.67Cl₆ ist mit der CeCl₃-Struktur verwandt: 0,33 Ce³⁺ sind durch ein K⁺ ersetzt. Die Struktur des CsCe₂Cl₇ kann mit einer hexagonalen Pseudozelle beschrieben werden:a=9,72;c=14,94Å;Z=4; schwache Überstrukturreflexe reduzieren jedoch die Symmetrie. Die thermodynamischen Funktionen für die Reaktionen:n ACl + CeCl₃=A _n CeCl _n+3 (A=K, Rb) wurden durch EMK-Messungen bestimmt. Messungen der Abhängigkeit von e. m. f.E gegenT ergaben die Gibbs-EnthalpienG ^r . Es wurde eine lineare Temperaturabhängigkeit gefunden. Als wichtigstes Resultat ist die Bildung von Elpasoliten (A₃CeCl₆) und von Verbindungen (ACe₂Cl₇) anzusehen.

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ACl/CeCl₃, A . - ( ):NaCe _1.67 Cl ₆; K₃CeCl₆, K₂CeCl₅,KCe _1.67 Cl ₆;Rb ₃ CeCl ₆, Rb₂CeCl₅,RbCe ₂ Cl ₇; Cs₃CeCl₆, Cs₂CeCl₅ CsCe ₂Cl₇. A₂CeCl₅ K₂PrCl₅. A₃CeCl₆ . KCe_1.67Cl₆ CeCl₃, 0,33 Ce³⁺ . CsCe₂Cl₇ a=9,72 Å,c=14,94 Å Z=4. , . n ACl + CeCl₃=A _n CeCl _n+3(A=K, Rb) . . . . . .E , G ^r . ACe₂Cl₇.

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Presented as a poster at the 8th ICTA, Bratislava, 1985.

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This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Fonds der Chemischen Industrie.     

Gas diffusion during the thermal analysis of pyrite

Maximum rates of weight loss were measured during thermal analysis experiments involving the oxidation of thin layers of pyrite particles (<37 to 212–300 m screen size fractions) in oxygen-containing atmospheres (10–100%). The experimentally determined rates were compared with those calculated for several diffusion-based models. Good agreement was obtained with the model involving gas diffusion in the crucible.

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Zusammenfassung Maximale Geschwindigkeiten des bei der Oxydation von in dünnen Schichten aufgebrachten Pyritteilchen (< 37 bis 212–300 m Teilchengröße) in 10–100 Sauerstoff enthaltenden Atmosphären auftretenden Gewichtsverlustes wurden im Verlaufe von thermoanalytischen Experimenten gemessen. Die erhaltenen Werte werden mit denen für einige, die Diffusion berücksichtigenden Modelle berechneten verglichen. Gute Übereinstimmung wurde bei dem die Gasdiffusion im Tiegel berücksichtigenden Modell erhalten.

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37 212–300 10 100%. . , .

     

Thermal behaviour of complex carbon-silica adsorbents (carbosils)

The thermal properties of complex carbon-silica adsorbents (carbosils) were investigated using differential thermal analysis. The adsorbents were prepared by pyrolysis of-phenylethyl alcohol,n-octanol,p-chlorotoluene and mixtures of these substances on silica gel surfaces, and they were treated with hydrogen. Thermal analysis was carried out in air atmosphere. The following parameters characterizing the properties of the adsorbents were determined: carbon and hydrogen contents, specific surface area, nitrogen adsorption isotherms, differential distribution of pore volumes according to their radii, carbon layer thickness, conversion degree of the substance pyrolysed, and surface micrographs. The effects of the nature of the carbonized substance and pyrolysis intermediates on the thermal properties of the complex adsorbent are discussed.

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Zusammenfassung Thermische Eigenschaften von Kohlenstoff-Siliciumdioxid-Adsorbentien (Carbosil) wurden differentialthermoanalytisch untersucht. Die Adsorbentien wurden durch Pyrolyse von-Phenylethylalkohol,n-Octanol,p-Chlortoluen und Mischungen dieser Verbindungen auf Silicagel-Oberflächen hergestellt und mit Wasserstoff behandelt. Die thermische Analyse wurde in Luftatmosphäre ausgeführt. Die Adsorbentien wurden durch Bestimmung folgender Parameter charakterisiert: Kohlenstoff- und Wasserstoffgehalt, spezifische Oberflächengröße, Stickstoffadsorptionisothermen, différentielle Porenvolumenverteilung, Dicke der Kohlenstoffschicht, Konversionsgrad der pyrolysierten Substanz, mikroskopische Abbildungen der Oberfläche. Zusammenhänge zwischen der Natur der carbonisierten Substanz und der Pyrolysezwischenprodukte einerseits und der thermischen Eigenschaften des komplexen Adsorbens andererseits werden diskutiert.

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— ( ), - , -, . , , , , , , , . .

     

Thermal analysis by EMF-measurements on solid electrolytes

Galvanic cells of the type (C+Cl₂)(NaCl_(s))(MCl_2(s))(C+Cl₂) give e. m. f. 's above 280°, which are due to the formation of ternary chlorides Na_nMCl_n+2. By the change in slope of continuously measured e.m.f.vs. T curves, the temperatures of solid-state reactions in systems NaCl-MCl₂ can be found. This method was applied for the systems of NaCl with NiCl₂, CoCl₂ and CdCl₂, and for KCl-NiCl₂. With the exception of the system NaCl-NiCl₂, all phase diagrams must be corrected.

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Zusammenfassung Mit galvanischen Zellen des Typs (C+Cl₂)/NaCl_(s)/MCl_2(s)/(C+Cl₂) lassen sich oberhalb 280° EMK's messen, die auf der Bildung ternärer Chloride Na_nMCl_n+2 beruhen. Durch die Änderung der Steigung kontinuierlich gemessener EMK- gegen T-Kurven lassen sich in Systemen NaCl/MCl₂ die Temperaturen von Festkörperreaktionen nachweisen. Diese Methode wurde auf die Systeme des NaCl mit NiCl₂, CoCl₂ und CdCl₂ sowie auf das System KCl-NiCl₂ angewendet. Alle Phasendiagramme, mit Ausnahme des Systems NaCl-NiCl₂, mußten auf Grund dieser Messungen revidiert werden.

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(C+Cl₂)/NaCl./MCl₂./(C +Cl₂) 280 °C . . , Na_nMCl_n+2. . . , NaCl-MCl₂. NaCl NiCl₂, CoCl₂, CdCl₂ KCl-NiCl₂. NaCl-NiCl₂,ce .

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This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the Fonds der Chemischen Industrie.     

Thermal and photochemical stability of polystyrene and its blends with polyvinyl chloride

The influence of some irregularities in polystyrene (PS) and polyvinyl chloride (PVC) chains on their thermal stability was investigated. UV irradiation caused an increase in the content of these irregularities in the polymers. It was found that the presence of carbonyl groups and crosslinking of the polymer chains hamper the thermal dehydrochlorination of PVC and the total decomposition of both polymers. On the other hand, weak peroxy linkages (which facilitate degradation processes) and conjugated double bonds decrease the temperature of total decomposition of PS and PVC blends.

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Zusammenfassung Es wurde der Einfluß von Unregmlmäßigkeiten in Polystyrol (PS)- und Polyvinylchlorid (PVC)-Ketten auf deren thermische Stabilität untersucht. UV-Bestrahlung verursacht ein Ansteigen des Gehaltes an Unregelmäßigkeiten in den Polymeren. Es wurde festgestellt, daß die Gegenwart von Carbonylgruppen und Querverbindungen der Polymerketten die thermische Dehydrochlorierung von PVC und eine vollständige Zersetzung beider Polymere verhindern. Andererseits senken Peroxidverknüpfungen (die die Degradierungsvorgänge erleichtern) und konjugierte Doppelbindungen die Temperatur für eine vollständige Zersetzung von PS und PVC Gemischen.

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. - . , . , , , .

     

Calorimetry for thermokinetic determinations

The possibilities of using direct calorimetric measurements for the determination of kinetic parameters of processes are discussed in terms of the choice of an appropriate method of reproduction of the course of changes in the heat power generated in time, i.e. thermokinetics. Such methods are presented and it is concluded that many of these methods permit reproduction of the thermokinetics in the same way as if the experimental thermal curve were obtained in a calorimetric system characterized by a time constant 100–200 times as large as that for the thermal inertia of this calorimetric system.

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Zusammenfassung Die Möglichkeiten zur Benutzung direkter kalorimetrischer Messungen zur Bestimmung kinetischer Parameter von Prozessen werden hinsichtlich der Wahl geeigneter Methoden zur Reproduzierung des Verlaufs der Änderungen der Wärmekraft mit der Zeit, d.h. zur Reproduzierung der Thermokinetik diskutiert. Solche Methoden werden angeführt und es wird die Schlussfolgerung gezogen, dass viele dieser Methoden die Reproduzierung der Thermokinetik auf gleiche Weise wie in den Fällen erlauben, in denen die thermische Kurve mit einem kalorimetrischen System erhalten wird, dessen Zeitkonstante um 100–200mal grösser als die des diskutierten Systems ist.

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. . . , , , 100–200 .

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Presented at the 2nd Czechoslovak Conference on Calorimetry, Liblice, Czechoslovakia, 1982.     

Energy dissipation and selectivity in the catalytic oxidation of ammonia

A qualitative interpretation of selectivity changes in ammonia oxidation, based on considerations of energy dissipation processes is presented.

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, .

     

Kinetics of the acid catalyzed hydrolysis of hydroxamic acids

The acid catalyzed hydrolysis of some alkylhydroxamic acids has been studied spectrophotometrically in perchloric, hydrochloric and sulfuric acids. Plots of the first order rate constant, k_obs against H⁺ show maxima, which are caused by protonation of the substrate. The mechanism of hydrolysis is found to be similar to that of amides. The variation of reaction rate with acid concentration can be described by a two-parameter equation.

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, , , . k_obs [H⁺] , . . .

     

Thermal decomposition of 5-Nitro-2-Furaldehyde Semicarbazone

Nitrofurazone, 5-nitro-2-furaldehydesemicarbazone, pharmaceutical compound, has been synthesized and its thermal behaviour studied by DTA, DSC and TG. The resulting thermoanalytical curves, showing that the maximum change in mass occurred at 516.5 K, with a 67% weight loss, are in good correlation with the enthalpy of the decomposition reaction, 326.93 kJ mol^–1. On the basis of the results, it is possible to establish the mechanism of the thermal decomposition and to acquire information on the stability of the analyzed organic compound, 5-nitro-2-furaldehydesemicarbazone.

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Zusammenfassung Das Arzneimittel Nitrofurazon (5-Nitro-2-furaldehyd-Semicarbazon) wurde synthetisiert und dessen thermisches Verhalten mittels DTA, DSC und TG untersucht. Die erhaltenen thermoanalytischen Kurven, die einen Gewichtsverlust von 67 Gew.-% mit maximaler Geschwindigkeit der Gewichtsabnahme bei 516,5 K zeigen, sind in guter Übereinstimmung mit der Enthalpie der Zersetzungsreaktion von 326,93 kJ·mol^–1. Aus den Versuchsergebnissen können der Mechanismus der thermischen Zersetzung abgeleitet und Informationen über die Stabilität von 5-Nitro-2-furaldehyd-Semicarbazon erhalten werden.

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, — 5-. , (67%) 516,5 , , 326,93 ·^–1. .

     

The Stevens rearrangement of methylenedimethyloxonium ylide: A quantum chemical study

The conversion of methylenedimethyloxonium ylide to ethyl methyl ether was investigated by the semiempirical MNDO method. An activation energy of 51 kJ/mol suggests that this rearrangement is a possible elementary reaction in the well-known MTG process.

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. 51 /, , .

     

Topological aspects of differential thermal analysis

The most important calorimetric methods have been reviewed: the differential thermal analysis (DTA) as basic disposition and the scanning calorimetry (DSC) as well as the adiabatic rate calorimetry (ARC). The thermal circuits of these are expressed by bond diagrams as conceived by topological thermodynamics. It has been stated that the heat flux associated with the process of transformation is virtually (uncompensated) transferred in the DTA system, really transferred (compensated) in the DSC and ARC systems, between the two containers through a transfer medium assumed to be purely dissipative.

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Zusammenfassung Eine Übersicht über die wichtigsten kalorimetrischen Methoden, sowie die Differentialthermoanalyse (DTA) als Grundverfahren, die Abtastkalorimetrie (DSC) und die adiabatische Geschwindigkeitskalorimetrie (ARC) wird gegeben. Die thermischen Kreise derselben werden durch Bindungsdiagramme, wie sie an Hand der topologischen Thermodynamik erhalten werden, ausgedrückt. Es wurde festgestellt, dass die Wärmeströmung mit dem Umwandlungsprozess assoziiert scheinbar (unkompensiert) in das DTA-System, wahrhaftig (kompensiert) in die Systeme DSC und ARC übertragen wird, undzwar zwischen den zwei Behältern durch ein als rein zerstreuend angenommenes Transfermedium.

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Résumé Mise au point sur les méthodes calorimétriques les plus importantes: l'analyse thermique différentielle (ATD) comme technique de base, l'analyse calorimétrique différentielle à compensation de puissance (DSC) et la calorimétrie à vitesse adiabatique (ARC). Les circuits thermiques de ces techniques s'expriment par des diagrammes de liaisons comme ceux conçus par la thermodynamique topologique. On établit que le flux de chaleur associé au processus de la transformation est virtuellement transferré (sans compensation) en ATD et réellement transferré (avec compensation) en DSC et ARC, entre les deux conteneurs par un milieu de transfert supposé être purement dissipatif.

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: ( ) , () (). , . , , , . , .

     

Influence of neodymium content on the catalytic properties of zeolite NDHNaY

The influence of neodymium content on the catalytic properties of a HNaY zeolite was investigated using the cracking of n-heptane as model reaction. Neodymium zeolites were found to be more active for cracking and hydrogen transfer reactions than zeolites containing lanthanum, cerium or praseodymium.

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HnaY . , , , .

     

Kinetics of reaction between 1,3-butadiene and p-benzoquinone

Kinetics of Diels-Alder reaction between 1,3-butadiene and p-benzoquinone in benzene and glacial acetic acid as a catalyst has been studied. Influence of reactant and catalyst concentrations on the rate has been established. Kinetic equation has been derived to describe experimental data.

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- 1,3- 1,4- - . , .