Парциальное окисление спиртов в карбонильные соединения в промышленности реализуется на катализаторах подгруппы меди. Наибольшей селективностью в процессе парциального окисления гликоля обладает серебряный поликристаллический катализатор.
В настоящей работе рассмотрено формирование активного катализатора синтеза глиоксаля полученного золь-гель методом с иммобилизацией серебра в матрице /каркасе. В ранних работах авторов приведена активность полученного катализатора и его сравнение с серебряным поликристаллическим катализатором в процессе парциального окисления гликоля. Кроме того показаны преимущества системы полученной золь-гель методом, поэтому мы не заостряем своего внимания на обсуждении каталитических данных и выборе оптимального варианта химического состава катализатора.
Анализ физико-химических данных катализатора показал, что в процессе его формирования и текстурирования образуется мезопористая силикатно-фосфатная матрица с распределенными в ней частицами Ag размерами 5 - 20 нм, что доказано методами ПЭМ BP, РЭМ, РФА, РФЭС. Методом ЭСДО показан механизм формировании наночастиц металла (Ag) в процессе взаимодействия катализатора с реакционными средами различного (окислительно-восстановительного) состава. Детальное изучение структуры наночастиц серебра на поверхности исследуемых систем после обработки в условиях каталитического процесса методами ПЭМ и МД показало, что обнаруженные Ag частицы имеют разную структуру. Наблюдается появление неоднородных по составу и структуре частиц серебра, организованных в виде чередующихся слоев фаз.
Также установлено наличие свободных полифосфатных образований в мезопористой матрице, прочно стабилизированных силикатно-фосфатным каркасом, что предотвращает спекание наноразмерных частиц серебра.
Работа выполнена при поддержке проекта ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» (госконтакт № 02.523.12.3023). Исследования проводились с привлечением оборудования ЦКПСКИТГУ.