Bauxites as hydrotreatment catalysts

The effects of calcination temperature on structural and textural characteristics of two Greek bauxites were examined by different physicochemical techniques. Although the above minerals exhibited lower activity than a commercial CoMo/Al₂O₃ catalyst, they were evaluated as possible hydrotreating catalysts.

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. , CoMo/Al₂O₃, , .

     

Magnesium fluoride as a support for vanadium catalysts

The final pH of the fluoride carrier and high-temperature processing were found to affect markedly the activity of vanadium catalysts in SO₂ oxidation. An acidic pH is much more advantageous than an alkaline one. Treatment up to 750 °C increases the activity and mechanical strength.

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, pH - SO₂. pH . 750°C .

     

Atomic spectroscopy for detection in thermal analysis

An atomic absorption spectrophotometer is coupled to a conventional thermoanalytical quartz furnace as used for TG and DTG to detect the thermally evolved products. In this combined system, the dry aerosol (smoke) obtained by cooling the vapour evolved is transported from the furnace to the flame for metal-specific atomic absorption detection. The particular design of the furnace outlet promotes the formation of stable aerosols. Optimum experimental conditions were determined, using zinc chloride solution, by varying the specimen mass, the heating rate and the flow rate of the furnace gas at a linear temperature program. The absorbancevs. temperature curves obtained with this method for various zinc compounds are compared with the corresponding DTG curves. The applicability of the technique for studying heterogeneous reactions with carbon tetrachloride and hexane vapours is presented. The utilization of an atomic absorption spectrophotometer equipped with a quartz cuvette for detecting the thermal evolution of mercury vapours is described, as well as detection potentials by molecular absorption (for NO and NH₃) and light scattering (for smoke evolved from organic matter). The results obtained with the suggested methods may, in some respects, valuably complement the results achieved with DTG and with flame ionization detection.

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Zusammenfassung Ein Atomabsorptionsspektrometer wurde mit einem konventionellen thermoanalytischen Quarzofen gekoppelt um thermische Abspaltprodukte nachzuweisen. In diesem kombinierten System wird das durch Kühlung des entwickelten Dampfes erhaltene Aerosol (Rauch) vom Ofen in die Flamme für den metallspezifischen Atomabsorptionsnachweis übergeleitet. Die spezielle Ausbildung der Austrittsöffnung gewährleistet die Bildung eines stabilen Aerosols. Die optimalen Versuchsbedingungen wurden durch Zinkchloridlösungen bei Anderung der Probenmasse, der Aufheizgeschwindigkeit und der Strömungsgeschwindigkeit des Ofengases im linearen Temperaturprogramm ermittelt. Die mit dieser Methode für verschiedene Zinkverbindungen erhaltenen Absorptions—Temperatur-Kurven wurden mit den entsprechenden DTG-Kurven verglichen. Die Anwendbarkeit dieser Technik bei dem Studium heterogener Reaktionen mit Kohlenstofftetrachlorid und Hexandämpfen wird gezeigt. Der Einsatz eines mit einer Quarzküvette zum Nachweis der thermischen Entwicklung von Quecksilberdampf versehenen Atomabsorptionsspektrometers wird beschrieben, sowie die Nachweisgrenze durch molekulare Absorption (für NO und NH₃) und Lichtstreuung (für aus organischem Material entwickelten Rauch). Die bei den beschriebenen Methoden erhaltenen Ergebnisse können, in mancher Hinsicht, die durch DTG und Flammenionisationsnachweis erhaltenen Ergebnisse wertvoll ergänzen.

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- , , . (), , . . , . — , , -. . - , , , ( NO NH₃) ( , ). , , , - .

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Presented in part at the 24th Hungarian Conference on Analytical Sptecroscopy, Miskolc, June 15–18, 1981. Abstracts pp. 159–162.

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The authors wish to express their thanks to S. Gál for his assistance in the present application of the temperature programmer developed by him and his group, and for the valuable discussions on the subject. Thanks are also due to K. Tomor and J. Kmives who participated in the comparative thermoanalytical measurements and their analysis.     

Determination of water content by means of the Derivatograph

The determination of water content by means of the Derivatograph is treated in the paper. The determination of water in analytical precipitates, various pharmaceutical products, biological substances, the products of food industry is treated on the basis of some practical examples. The applicability of the Derivatograph for determining the adsorption capacity of industrial adsorbents, the hydration conditions of cement, the system Ca₃A-CaSO₄ · H₂O and the rehydrability of clay minerals is demonstrated. The aluminium oxide barrier layers were investigated on the basis of the water content of the aluminium hydroxide. For the characterization of the different strengths by which water is bound in strontium chloride hydrates the apparent activation energies are also presented.

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Zusammenfassung Die Bestimmung von Wasser mit Hilfe des Derivatographen wurde besprochen. Es wurden die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten der Methode, wie die Bestimmung des Wassers in analytischen Niederschlägen, Arzeneimitteln, Lebensmittel, biologischen Substanzen an Beispielen besprochen. Die Anwendbarkeit des Derivatographen zur Bestimmung der Adsorptionskapazität von industriellen Adsorbenten, der Hydrationsverhältnisse von Zement, des Systems Ca₃A-CaSO₄ · H₂O und der Rehydration von Tonmineralien wurde erörtert. Aluminiumoxydgrenzschichten konnten auf Grund des Wassergehalts des Aluminiumhydroxyds geprüft werden. Zur Charakterisierung der verschiedenen wasserbindenden Kräfte werden die Werte der scheinbaren Aktivierungsenergien der Alkalierdchlorid-hydrate vorgelegt.

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Résumé L'article traite de la détermination de la teneur en eau à l'aide du Derivatograph. La méthode est exposée en se servant d'exemples pratiques comme les précipités analytiques, divers produits pharmaceutiques, alimentaires, des substances biologiques. On montre que le Derivatograph peut être utilisé pour déterminer la capacité d'adsorption des adsorbants industriels, pour examiner l'hydration du ciment, du' système Ca₃A-CaSO₄ · H₂O et la rehydration des minéraux argileux. Examination des couches interfaces d'oxyde d'aluminium sur Ja base de la teneur en eau du hydroxide d'aluminium. L'énergie d'activation apparente a été déterminée et utilisée pour caractériser les différentes forces de liaison de l'eau dans les chlorures alcalino-terreux hydratés.

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, .

     

Oxidizing properties of alumina towards alcohols. Possible reaction scheme

By chemical trapping, an acyl species has been evidenced in the oxidation of alcohols to carboxylate on an alumina surface. A possible reacton scheme is discussed.

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. .

     

Catalytic activity of honeycomb catalysts, I. The benzene-cyclohexane (de)hydrogenation reaction

Monolithic supported platinum catalysts were investigated with respect to their hydrogenation and dehydrogenation activity towards benzene and cyclohexane, respectively, between 250° and 350°C. Conversion of benzene to cyclohexane is optimal for the volume ratio H₂/Bz=5 at lower temperatures. In the cyclohexane dehydrogenation reaction, high temperatures, associated with lower N₂/Cy ratios, are beneficial. No byproducts were observed in the two reactions.

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, , 250 °C 350 °C. H₂/=5. N₂/ . .

     

An implicit heating programme to minimize the effect of the difference between the sample temperature and the programmed temperature

An implicit heating programme is suggested for minimization of the effect of the difference between the sample temperature and the programmed temperature in a thermoanalytical set-up.

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Zusammenfassung Es wird ein implizites Aufheizprogramm beschrieben, das den Einfluss des Unterschiedes zwischen Probentemperatur und programmierter Temperatur für die Probe minimalisiert.

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.

     

Thermal dissociation of basic aluminium ammonium sulfate in vacuum

A mathematical model of the thermal decomposition of basic aluminium ammonium sulfate has been developed. The construction of the model consisted in simulation of TG and DTG curves, with the use of kinetic parameters identified on the basis of results obtained in measurements of the rate of thermal dissociation of the compound under isothermal and non-isothermal conditions.

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Zusammenfassung Es wurde das mathematische Modell fur thermische Zersetzung des basischen Ammoniumaluminiumsulfats bearbeitet. Die Struktur des Modells bestand in der Nachbildung von thermogravimetrischen Kurven TG, DTG mittels der kinetischen Parameter, die auf Grund der isothermen und der nichtisothermen Ergebnisse der Untersuchungen nach der Dissoziationsgeschwindigkeit von Verbindungen identifiziert wurden.

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Résumé Un modèle mathématique décrivant la décomposition thermique du sulfate basique d'aluminium et d'ammonium est présenté.La méthode consiste à simuler les courbes thermogravimétriques TG et TGD à l'aide des paramètres cinétiques identifiés sur la base des résultats des déterminations isothermes et nonisothermes de la vitesse de la dissociation du composé.

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. , , .

     

On the interpretation of differences in mechanisms, kinetics and dynamics of oxidation reactions on metal and oxide catalysts

Langmuir-Hinshelwood type mechanisms with competitive adsorption are suggested to be more typical for metal catalysts, since, unlike on oxide systems, oxidizable substance and molecular oxygen can be adsorbed on the same (reduced) active sites. Therefore, multiple steady states and critical phenomena are more characteristic for catalysis on metals.

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, - , , () . .

     

Nonempirical calculations of water adsorption on bridged structural fragments of aluminosilicate

Within the discussion of the possibility to apply semiempirical methods for chemisorption calculations, nonempirical calculations of two types of adsorption complexes of H₂O molecule with bridged structural fragments of aluminosilicate have been carried out.

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, .

     

Structure and reactivity of vanadium-phosphorus oxides

The contribution of thermal methods of analysis to the study of the structure and reactivity of vanadium-phosphorus oxides is examined. In particular, data are reported on the solid-state reaction VOHPO₄·1/2H₂O(VO)₂P₂O₇+2 H₂O for VOHPO₄·1/2H₂O prepared in different ways, on the redox properties of oxidation and reduction of vanadium for catalysts prepared with different PV atomic ratios in the range 0.9–1.3, and on the surface properties determined by TPD of catalysts with different PV ratios. The relationship between these properties and the catalytic properties in the selective oxidation ofn-butane and but-1-ene is discussed.

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Zusammenfassung Der Beitrag thermischer Analysenmethoden zur Untersuchung der Struktur und Reaktivität von Vanadin-Phosphor-Oxiden wird erörtert. Insbesondere werden sich auf die Festkörperreaktion 2VOHPO₄.1/2H₂O(VO)₂P₂O₇+2H₂O für auf verschiedene Weise dargestelltes VOHPO₄.1/2H₂O, auf die Redox-Eigenschaften von Vanadin in Katalysatoren mit P/V-Atomverhältnissen im Bereich 0.9–1.3 und auf durch TPD bestimmte Oberflächeneigenschaften von Katalysatoren mit unterschiedlichen P/V-Verhältnissen beziehende Angaben gemacht. Zusammenhänge zwischen diesen Eigenschaften und den katalytischen Eigenschaften bei der selektiven Oxydation von n-Butan und N-Buten werden diskutiert.

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- . , VOHPO₄ · 1/2H₂O, VOHPO₄ · 1/2H₂O(VO)₂P₂O₇ + 2H₂O, - PV 0,91,3. - 1-.

     

Reduction of benzylideneaniline over supported Pd catalysts

In this work we have carried out a study on the liquid phase hydrogenation of benzylideneaniline, using dihydrogen over various supported Pd catalysts. Benzyl-ideneaniline reduction can be classified as insensitive to the catalyst structure. On the other hand, no compensating effect has been observed in performing the reaction over different supported Pd catalysts.

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Pd , . . Pd , .

     

Studies on transition-metal picoline complexes

A large number of transition-metal picoline halides were prepared, and their thermal decompositions were investigated by TG, DTG, DTA and thermomicroscopy. The compounds were classified on the basis of their thermal properties and two possible mechanisms of thermal decomposition were established.

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Zusammenfassung Zahlreiche übergangsmetall-Picolin-Halide wurden dargestellt und deren thermische Zersetzung mittels TG, DTG, DTA und Thermomikroskopie untersucht. Die Verbindungen wurden nach ihren thermischen Eigenschaften klassifiziert, und zwei mögliche Mechanismen der thermischen Zersetzung sind angegeben.

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, , , . .

     

Investigation of surface phenomena on solid catalysts by simultaneous thermogravimetry and DTA

Thermogravimetry and simultaneous DTA were used to investigate the phenomena of adsorption, desorption and surface reactions on solid catalysts. The measurements were carried out with NaX and X-type ion-exchanged zeolites and silica-alumina gels (Ketjen) treated with sodium hydroxide in the presence of carbon dioxide. On the basis of the quantitative results it is possible to give an interpretation of the surface phenomena and to establish the existence of various active centres on the surfaces of the catalysts. In the case of the adsorption of carbon dioxide on X-type zeolites, the quantity of carbon dioxide adsorbed is much smaller on ion-exchanged zeolites than on NaX.

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Zusammenfassung Thermogravimetrie und simultane DTA wurden zur Untersuchung der Adsorptions-, Desorptions-Erscheinungen und Oberflächenreaktionen an festen Katalysatoren eingesetzt. Die Messungen wurden and NaX und Zeolithen des Typs X sowie an Silika-Aluminiumoxidgelen Ketjen durchgeführt, welche mit Natriumhydroxid in Gegenwart von Kohlendioxid behandelt worden waren. Aufgrund der quantitativen Ergebnisse ist es möglich eine Deutung der Oberfiächenerscheinungen zu geben und die Existenz verschiedener aktiver Zentren an der Katalysatorenoberfläche nachzuweisen. Im Falle der Adsorption von Kohlendioxid an Zeolithen des Typs X ist die Menge des adsorbierten Kohlendioxids am Ionenaustauscher viel niedriger als am NaX.

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Résumé Application de la TG et de l'ATD simultanées à l'étude des phénomènes d'adsorption, de désorption et de réactions de surface sur des catalyseurs solides. Les mesures ont été effectuées avec des zéolites échangeuses d'ions de type NaX et X ainsi qu'avec des gels Ketjen silice-alumine traités par NaOH en présence de CO₂. Les résultats quantitatifs permettent de donner une interprétation des phénomènes de surface et d'établir l'existence de divers centres actifs à la surface des catalyseurs. Dans le cas de l'adsorption de CO₂ sur les zéolites de type X, la quantité de CO₂ adsorbé est beaucoup plus faible que sur les zéolites de type NaX.

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DTA , . - NaX X - « », . . X, - , NaX.

     

Phase equilibria in the FeVO4-Fe2(MoO4)3 system

Phase équilibria have been investigated in the FeVO₄-Fe₂(MoO₄)₃ system for the whole concentration range of the components. In this system there is one compound which melts incongruently: Fe₄V₂Mo₃O₂₀. The results are presented in the form of a phase diagram.

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Zusammenfassung Phasengleichgewichte im System FeVO₄-Fe₂(MoO₄)₃ wurden über den ganzen Konzentrationsbereich der Komponenten hinweg untersucht. Eine Verbindung des Systems, Fe₄V₂Mo₃O₂₀, schmilzt inkongruent. Die Ergebnisse sind in Form eines Phasendiagramms angegeben.

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FeVO₄-Fe₂(MoO₄)₃ . Fe₄V₂Mo₃O₂₀, . .

     

Platinum-palladium catalysts for hydrogen fuel cell electrodes

Five series of Pt–Pd/C catalysts were prepared with different total metal loading and different atomic composition in Pt and Pd. The activity in electrooxidation of hydrogen were measured for all these catalysts. Electrooxidation of hydrogen is a structure insensitive reaction on platinum and a structure sensitive reaction on palladium. For bimetallic catalysts, curves of activity as a function of the composition of the catalyst can exhibit a maximum. Yet, metal loading can alter the atomic composition at which activities are maxima.

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Pt–Pd/C Pt Pd. . - - . . , .

     

Synthesis of light alcohols from carbon monoxide and hydrogen over copper-iron catalysts

The activity and selectivity of copper-iron catalysts for the synthesis of light alcohols from carbon monoxide and hydrogen were studied. The suitable ratio of copper to iron and optimal chemical composition of the catalyst were determined.

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- . .

     

Estimation of kinetic parameters in oxidative dehydrogenation of n-butenes over SnO2?Sb2O4 catalysts

Kinetic curves measured in the oxidation of n-butenes over a SnSb=31 mixed oxide catalyst were fitted by the kinetic model put forward in a previous paper. The goodness of fitting shows that the kinetic behavior of this complex reaction system can be described by a mechanism involving acidic and redox sites on the catalyst surface.

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- SnSb=31 , . , , - .

     

Influence of mechanical activation on decomposition of a chalcopyrite-pyrite mixture in an oxidizing atmosphere

The influence of the addition of pyrite and mechanical activation on an oxidative decomposition of chalcopyrite was studied. The course of the thermoanalytical curves and X-ray identification of the products showed that addition of pyrite affects mainly the endothermic processes taking place in region of low temperatures but does not significantly influence the temperature of CuSO₄ formation and its content in the products of decomposition. Changes in fine and superfine structure of chalcopyrite brought about by mechanical activation at grinding cause the complex of exothermic oxidative reactions to proceed at temperatures as much as 180 deg lower than for a non activated sample. The endothermic effect of these oxidation reactions become more marked and the proportion of CuSO₄ in the products of the oxidative decomposition increases significantly.

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Zusammenfassung Am oxidativen Zerfall von Chalkopyrit wurde der Einfluss der Zugabe von Pyrit sowie der mechanischen Aktivierung untersucht. Der Verlauf der thermoanalytischen Kurven und Röntgendiffraktionsanalyse der Produkte zeigten, dass die Zugabe von Pyrit hauptsächlich die sich bei niedrigeren Temperaturen abspielenden endothermen Prozesse beeinflusst, nicht aber die Bildungstemperatur von CuSO₄ sowie dessen Gehalt in den Zersetzungsprodukten. Durch mechanisches Aktivieren mittels Feinmahlen hervorgerufene Veränderungen in der Fein- und Superfeinstruktur lassen die Gesamtheit der exothermen oxidativen Reaktionen bei Temperaturen ablaufen, die etwa 180 Grad unterhalb derer für unaktivierte Proben liegen. Die endotherme Färbung dieser Oxidation wird eindeutiger und der Anteil von CuSO₄ in den Produkten des oxidativen Zerfalles nimmt eindeutig zu.

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. , . , , - , 180° , . - .