КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ДЕХЛОРИРОВАНИЕ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИ

КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ДЕХЛОРИРОВАНИЕ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Лопаткин Е. В., Лефедова О. В., Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново, Россия

Загрязнение окружающей среды стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) — одна из основных экологических проблем современности. Стокгольмская конвенция требует полного уничтожения двенадцати СОЗ, в число которых входят и хлорсодержащие ароматические соединения. Их используют в качестве связующих при производстве полимеров, как компоненты некоторых трансформаторных, гидравлических и конденсаторных масел и т. д.

Каталитический гидрогенолиз в настоящее время признан универсальным и наиболее перспективным методом переработки и обезвреживания галогенорганических отходов, поскольку позволяет превращать опасные соединения в полезные продукты без выделения токсичных веществ. Однако его практическое использование связано с проблемой создания достаточно активных и стабильных катализаторов, так как продуктом реакции является коррозионно-активный хлористый водород.

Одним из наиболее селективных катализаторов для процессов гидрогенолиза хлорсодержащих ароматических соединений является палладий. Однако высокая стоимость не позволяет применять его в широких промышленных масштабах.

В настоящей работе в качестве катализатора использовали скелетный никелевый катализатор (никель Ренея), нашедший широкое применение в процессах жидкофазной гидрогенизации различных органических соединений.

Изучено влияние бинарного растворителя 2-пропанол–вода с различным содержанием спирта на закономерности процесса дехлорирования замещенных хлорбензолов. Установлено, что начальные скорости реакций дехлорирования замещенных хлорбензолов зависят от состава растворителя. При уменьшение содержания спирта и повышении температуры проведения реакции наблюдается рост степени дехлорирования. Переход от водного к спиртовому растворителю с содержанием спирта 1,0 об. д при температуре 338 К сопровождается уменьшением степени дехлорирования в 2 раза, а при температуре 274 К — в 25 раз.

Экспериментально установлено, что добавка уксусной кислоты в водные растворы 2-пропанола различного состава приводит к снижению степени дехлорирования, которая существенно зависит от количества вводимой добавки.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что скорость и селективность реакций дехлорирования замещенных хлорбензолов в значительной степени определяется составом растворителя — второго компонента жидкофазных каталитических систем. Изменение селективности реакций дехлорирования хлорбензолов может быть обусловлено изменением параметров различных стадий каталитического процесса под влиянием растворителя. Целенаправленным подбором растворителя при использовании скелетного никелевого катализатора можно достичь таких же высоких параметров активности и селективности реакций дехлорирования, как и при применении катализаторов более сложных составов. При каталитическом дехлорировании замещенных нитрохлорбензолов на скелетном никелевом катализаторе степень дехлорирования можно варьировать от 0,5 до 100 %.

Полученные данные показывают, что метод гидрогенолиза может быть использован для дехлорирования хлорсодержащих ароматических соединений. Метод позволяет проводить их детоксикацию в мягких условиях, достигая высоких степеней обезвреживания опасных веществ.

CATALYTIC DECHLORINATION OF CHLOROAROMATICS COMPOUNDS

Lopatkin E .V., Lefedova O. V., Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia

The Stockholm Convention requires the full destruction of the 12 most hazardous Persistent Organic Pollutants (POPs), including chlorinated aromatic compounds. They are used as basic ingredients in some transformer, condenser, hydraulic oils and as binding agents for polymers.

Hydrodechlorination is the most promising method for useful modifications of chlorine organics.

The most active catalysts in hydrodechlorination reactions are the ones based on palladium. However, their high costs hamper industrial applications of these catalysts.

The authors have used the skeleton nickel catalyst (Raney nickel), that is widely adopted for liquid-phase hydrogenation of various organic compounds.

Главная страница

Сведения об авторах

Лопаткин Евгений Васильевич, аспирант, кафедра физической и коллоидной химии, Ивановский государственный химико-технологический университет, просп. Ф. Энгельса, 7, Иваново, 153460, Россия. E-mail
Лефедова Ольга Валентиновна, д-р хим. наук, проф., кафедра физической и коллоидной химии, Ивановский государственный химико-технологический университет, просп. Ф. Энгельса, 7, Иваново, 153460, Россия

Последние изменения внесены 14.08.08