RO137504B1 - Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia - Google Patents

Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia Download PDF

Info

Publication number
RO137504B1
RO137504B1 ROA202100769A RO202100769A RO137504B1 RO 137504 B1 RO137504 B1 RO 137504B1 RO A202100769 A ROA202100769 A RO A202100769A RO 202100769 A RO202100769 A RO 202100769A RO 137504 B1 RO137504 B1 RO 137504B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
catalyst
hydrophobic
platinum
polytetrafluoroethylene
carbon
Prior art date
Application number
ROA202100769A
Other languages
English (en)
Other versions
RO137504A2 (ro
Inventor
Gheorghe Ioniţă
Felicia Văsuţ
Nicolae-Constantin Şofîlcă
Ştefan Ionuţ Spiridon
Adrian Valeriu Dincă
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Criogenice Şi Izotopice - Icsi Râmnicu Vâlcea
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Criogenice Şi Izotopice - Icsi Râmnicu Vâlcea filed Critical Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Criogenice Şi Izotopice - Icsi Râmnicu Vâlcea
Priority to ROA202100769A priority Critical patent/RO137504B1/ro
Priority to EP22000240.6A priority patent/EP4194086A1/en
Publication of RO137504A2 publication Critical patent/RO137504A2/ro
Publication of RO137504B1 publication Critical patent/RO137504B1/ro

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/31—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/613—10-100 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0063—Granulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04—Mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/06—Washing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08—Heat treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Invenția se referă la un catalizator hidrofob pe bază de platină pe cărbune și teflon (Pt/C/PTFE) și la procedeu de obținere a acestuia, catalizator destinat aplicării în general în orice proces chimic, catalizat ce se desfășoară în prezența umidității sau a apei lichide și în particular în procesul separării deuteriului și tritiului prin procesul de schimb izotopic hidrogen-apă lichidă în scopul detritierii apei grele.
Spre deosebire de catalizatorii clasici hidrofili ce se inactivează rapid la contactul cu apa lichidă sau prin condensarea capilară a vaporilor de apă, catalizatorii hidrofobi sunt acei catalizatori de tip metal/suport care prin porozitatea lor specifică, permit accesul reactanților (gaze, vapori de apă etc.) spre metalul activ dar datorită hidrofobicității ridicate a agentului hidrofobizant din compoziția lor, resping accesul apei lichide, putând funcționa la contactul direct cu apă lichidă și putându-și păstra activitatea catalitică timp îndelungat.
În procesul de schimb izotopic deuteriu-apă tritiată, în fază lichidă (Liquid Phase Catalytic Exchange-LPCE), transferul tritiului din apă grea tritiată în deuteriu este rezultatul combinării a două procese:
1) un proces fizic de schimb izotopic (1) între apă grea tritiată în fază lichidă și vapori de apă grea (distilarea clasică) care necesită un element de contact înalt hidrofil;
2) un proces de schimb izotopic între deuteriu gaz și vaporii de apă tritiată (2), care necesită un catalizator hidrofob, conform echilibrelor de mai jos:
(DTO)l + (D2O)v : (DTO)v + (D2O)l (1) (DTO)v + (D2)g ~ (DT)g + (D2O)v (2) (DTO)l + (D2)g ~ (DT)g + (D2O)l (3) = (1) + (2)
Prin compoziția sa specifică și prin proprietățile sale înalt hidrofobe, catalizatorul realizează accelerarea procesului de transfer izotopic și păstrarea îndelungată a proprietăților catalitice chiar și în condițiile expunerii la radiația tritiului și a contactului direct cu apă lichidă.
Din acest motiv, în aplicațiile practice ale procesului LPCE, catalizatorul hidrofob se utilizează în cele mai multe cazuri, împreună cu o componentă hidrofilă, amestecul celor două componente (componenta hidrofilă și catalizator hidrofob), fiind numit „umplutură catalitică mixtă și aceasta asigură desfășurarea simultană a celor două procese într-o singură coloană.
Cataliza procesului de schimb izotopic hidrogen-vapori de apă este strâns legată de procesul separării izotopilor hidrogenului și a producerii apei grele, cataliză bazată inițial pe catalizatori hidrofili, de tipul metalelor platinice (Pt, Pd, Ni etc.)/suport, catalizatori cu o stabilitate redusă în timp, cauzată de otrăvirea rapidă a acestora, ca urmare a condensării vaporilor de apă în porii catalizatorului [Murphy G. M. - “Production of heavy water”, pg. 9-52, Editura McGrawhill, New York, (1955)]. Utilizarea catalizatorilor hidrofili în procesul LPCE, deși eficientă din punctul de vedere al activității catalitice, necesită structuri și geometrii complexe ale coloanelor de schimb izotopic prin care să se evite contactul direct între apă lichidă și/sau prezența unor supraîncălzitoare, fapt ce ridică costurile de proces foarte mult.
Ulterior, Butler și Rolston [J. P. Butler, J. H Rolston and W. H. Stevens, “Novel catalysts for Isotopic Exchange between Hydrogen and Liquid water in Separation of Hydrogen Isotopes” - ACS Symposium Series 68, Washington DC, 1977] au propus depunerea platinei pe un suport de gama-alumină, urmată apoi de depunerea unui strat subțire de polimer siliconic, drept agent hidrofobizant, care să respingă, apa lichidă. În încercarea de a identifica cel mai eficace agent/tratament hidrofobizant, tot ei au propus depunerea platinei active catalitic, directă în porii politetrafluoretilenei (Teflon) dar porozitatea 1 scăzută a acestuia nu a conferit catalizatorului o eficiență catalitică ridicată. O realizare importantă a acelorași autori, apropiată ca soluție de prezenta invenție o constituie depu- 3 nerea platinei pe cărbune activ, realizarea unei paste utilizând emulsie de Teflon și depunerea acesteia pe suporturi catalitice preformate (inele, sfere etc), catalizatorii de acest 5 tip fiind testați în procesul separării izotopilor hidrogenului la scară de pilot.
În majoritatea țărilor care au dezvoltat programe de producere a apei grele au existat 7 preocupări intense la nivel de laborator, de a prepara astfel de catalizatori hidrofobi, datele/informațiile fiind cel mai adesea confidențiale iar cele publicate fiind de regulă 9 incomplete sau contradictorii. În prezent pe piața mondială nu există un catalizator hidrofob disponibil comercial, pentru aplicațiile menționate în energetica nucleară. 11
Preocupările cercetării privind obținerea unor astfel de catalizatori au vizat în special etapa de hidrofobizare, prin care i se conferă catalizatorului o hidrofobicitate înaltă și stabilă 13 în timp. Pentru aceasta s-au urmat, în principal 3 direcții:
1) depunerea directă a metalului activ catalitic într-un suport hidrofob; 15 2) hidrofobizarea prin tratarea cu diferiți agenți de hidrofobizare a unui catalizator, clasic-hidrofil;17
3) amestecarea și tratarea simultană a componentei active catalitic cu cea hidrofobă, urmată de fasonarea amestecului.19
Se cunosc realizări bazate pe direcția (1), cum ar fi depunerea platinei pe un suport cvasi-poros de politetrafluoretilena (PTFE - cu denumirea comercială de Teflon) precum și21 prin depunerea platinei pe un copolimer organic (Pt/CSDB) cu porozitate ridicată dar cu proprietăți hidrofobe mai reduse decât ale Teflonului.23
În ceea ce privește direcția a treia de realizare, aceasta a atins o anumită maturitate cu potențial ridicat de aplicare (cel puțin la scară de pilot), respectiv catalizatorii pe bază de25 platină pe cărbune și politetrafluoretilena (Pt/C/PTFE).
Este cunoscut un tip similar de catalizator de Pt/C/PTFE, sub formă de inele Rashig, 27 dar care are suprafața externă acoperită cu o plasă de oțel inox, hidrofilă. Conform brevetului de invenție RO 107558 (B1), plasa metalică reține apa lichidă pe suprafața externă a 29 catalizatorului, care preia căldura de reacție și astfel catalizatorul poate fi utilizat la manufacturarea unei umpluturi catalitice mixte, alternante pentru arderea amestecurilor stoechio- 31 metrice de hidrogen și oxigen.
Din cauza scăderii interesului pentru promovarea tehnologiei CANDU pentru 33 reactoarele nucleare de fuziune, bazată pe utilizarea apei grele drept moderator a urmat o perioadă cu interes mai scăzut privind realizarea unor astfel de tipuri de catalizatori și/sau 35 pentru îmbunătățirea performanțelor celor existenți. Odată însă cu demararea în mai multe țări a noilor programe de cercetare în domeniul fuziunii nucleare și a deciziei construirii 37 reactorului de fuziune (ITER) de la Cadarache (Franța), interesul pentru această clasă de catalizatori a crescut proporțional cu necesitatea detritierii efluenților lichizi și gazoși, tritiați, 39 deziderat realizabil eficient doar prin procesul de schimb izotopic LPCE. În plus din cauza nivelului ridicat de radioactivitate într-un reactor de fuziune de tip ITER, pe lângă cerințele 41 de hidrofobicitate și activitate catalitică ridicată a apărut o cerință nouă, aceea a stabilității ridicate la expunerea îndelungată a catalizatorului la un câmp înalt de radiații în general și 43 în particular la radiația tritiului.
Din cererea de brevet US 4025560 (A), este cunoscut un procedeu prin schimb 45 izotopic apă-hidrogen, în care fluxurile sunt aduse în contact unul cu celalalt și un catalizator la o temperatură în intervalul 0...300°C, catalizatorul este în mod inerent hidrofob, materialul 47 poate fi politetrafluoretilena, polietilena, polistiren, polimetacrilat, polipropilena sau negru de fum depus pe un metal activ catalitic, cum ar fi platina, rodiu și nichel. 49
Catalizatorul hidrofob, conform invenției are la bază de asemenea procesul de amestecare și tratare simultană a componentelor aferente compoziției finale a noului catalizator, teflonul constituind agentul hidrofobizant. Astfel în România se cunosc două realizări anterioare, respectiv catalizatorul pe bază de platină/cărbune și teflon (Pt/C/PTFE), sub formă de inele Rashig, având dimensiunile 10 x 2 x 10 mm, cu un conținut de platină, cuprins între 0,44-0,52%, și o suprafață specifică BET, redusă (20 m/g) precum și un catalizator pe bază de platină pe stiren-divinilbenzen și polistiren (Pt/SDB/PS), conform brevetului de invenție RO 107 842 (B1). Procedeul de preparare a catalizatorul de Pt/C/PTFE, conform exemplului 1 de realizare din brevetul menționat pornește de la dizolvarea într-un amestec de acetonă și benzen a acidului hexacloro-platinic ca precursor al platinei active catalitic, urmată de impregnarea cărbunelui activ cu suprafața specifică ridicată și amestecarea cu teflon pulbere, într-un raport gravimetric de 25 părți teflon și o parte cărbune platinizat.
Acest catalizator a stat de asemenea la baza realizării unei umpluturi catalitice mixte, în straturi alternante, în care catalizatorul reprezintă 75-90% din volumul umpluturii mixte, conform brevetului de invenție RO 113 218.
La scară de laborator, s-au preparat zeci de tipuri de catalizatori declarați hidrofobi, cu compoziții și caracteristici variate, preparați prin diverse procedee confidențiale sau dezvăluite parțial. În prezent singurul tip de catalizator hidrofob care a atins maturitatea tehnologică și este aplicat într-o instalație industrială de separare a tritiului prin procesul LPCE este catalizatorul dezvoltat de societățile KAERI și KEPRI (Coreea de Sud) [SEUNWOO Paek Do-Hee Ahn et al., “The performance of a trickle-bed reactor packed with a Pt/SDBC catalyst mixture for the CECE process in Fusion Engineering Design”, vol. 82(15), pg. 2252-2258, (2007)] și utilizat în coloanele de schimb izotopic (LPCE) ale instalației de detritiere a apei grele de la Wolsong încă din anul 2007. Acest tip de catalizator este preparat sub formă de tablete 4 x 4 mm prin impregnarea copolimerului de stiren-divinilbenzen, având o concentrație finală a platinei de 1%, o suprafață specifică BET de 452 m/g și o densitate aparentă de 0,18 g/cm3.
Deși autorii relatează o activitate catalitică suficientă, catalizatorul respectiv este parțial hidrofob întrucât se dezactivează în timp iar în coloanele de schimb izotopic aceasta nu vine în contact direct cu apă lichidă, fiind necesară o structură internă a coloanelor LPCE destul de complicată, structura ce permite ca apa lichidă să ocolească patul de catalizator, nevenind în contact direct cu apa lichidă [K. M. Song, S. W. Paek and D. H. Ahn “Installation of Liquid phase catalytic exchange column for the Wolsong tritium removal facility in Fusion Engineering and Design”, 82, pg. 2264-2268, (2007)].
O realizare similară au raportat și cercetătorii ruși, de la Institutul de Fizică Nucleară din Petersburg în cooperare cu cei de la Universitatea Mendeleev din Moscova, respectiv un catalizator de Platină/Polysorb, având o concentrație a platinei de 0,8% Pt și dimensiunile granulelor catalitice de 0,5-1 mm, preparat prin impregnarea cu soluție de acid hexacloroplatinic în acetonă a copolimerului organic (stiren-divinil-benzen) cu un conținut de 40% stiren, urmată de reducerea cu hidrogen la platină activă catalitic [B. M. Andreev, M. B. Rozenchevici and Yu Sakharovskii, “Isotope Separation method for Tritium Removal and Concentration in Nuclear Fuel Cycle”, Rafiochemistry, vol. 39, No. 2, pg. 95-108, (1997)]. Celelalte caracteristici fizico-structurale ale catalizatorului menționat nu au fost dezvăluite dar testele de activitate ulterioară au evidențiat o stabilitate de până la 2700 h, timp după care se impune aplicarea unei proceduri de regenerare a catalizatorului [LA 1
Alekseev S. D. Bodnarenko O. A fedorcenko et al, - “Operating experience of the experimental industrial plant for reprocessing of tritiated wastes in Fusion 3 Engineering and design”, vol. 58-59, pp. 439-443, (2001)].
Recent cercetătorii aceluiași colectiv de la Universitatea Mendeleev au raportat, 5 realizarea altor două tipuri de catalizatori Pt/C/PTFE și Pt/Alumina și testarea lor alături de Pt/SDBC în stabilirea dependenței activității lor catalitice de concentrația deuteriului și a 7 tritiului [V. Tkacenko and M.B. Rozenkevich - “Experimental Investigation of Concentration dependency of Hydrophobic catalyst performance in Reaction of 9 Isotope Exchange between Wate r vapor and Hydrogen”- Fusion science and technology, vol. 71, pg. 207-214, (2017)]. S-a observat o comportare diferită a catali- 11 zatorului de Pt/C/PTFE față de ceilalți doi, respectiv un mecanism de reacție diferit, o constantă de schimb izotopic superioară dar și o anumită instabilitate în apă grea înalt tritiată 13 (cauzată de câmpul înalt de radiații).
În ceea ce privește categoria catalizatorilor hidrofobi de platină/cărbune și Teflon 15 (Pt/C/PTFE), din care face parte și catalizatorul nostru propus spre brevetare alături de realizările cercetătorilor canadieni menționate mai sus, mai cunoscute și cu informații mai 17 complete sunt realizările cercetătorilor din, Belgia și Germania.
Între anii 1975-1985, cercetătorii belgieni de la Centrul de Cercetări Nucleare 19 SCK/CEN Mol, au preparat în laborator prin toate cele 3 direcții menționate, peste 30 de tipuri de catalizatori hidrofobi, amestecând cu Teflon catalizatori clasici comerciali sau 21 preparați de ei, pe baza de Pt, Pd, Ni sau Pt-Ni ori Pt-Pd în diverse rapoarte și supuși ulterior unor tratamente mecanice variate. Astfel,conform brevetului US 4376066, cele două com- 23 ponente s-au amestecat în rapoarte de la 4-85% cărbunele platinizat și/cu pudra de teflon 96-15%, conținutul de metal activ catalitic (metal din grupa metalelor platinice) fiind între 0,5- 25 10%), după care prin presare la 25 at/kg/cm se realizează o turtă/foaie subțire ca o clătită din care se decupează apoi catalizatorul sub forma unor tablete cilindrice, de dimensiuni 27 mici, respectiv 1,9-3 mm diametru și 2 mm înălțime.
După anii 2000, preocupările în domeniu au fost reluate în sensul reproducerii și 29 îmbunătățirii anteriorilor catalizatori pornind de la același brevet dar utilizând materiale și condiții noi. S-au realizat șase variante noi de catalizatori [John Braet, Aime Bruggeman - 31 “Develpoment of an Improved Hydrophobic Catalyst for Liquid phase Catalytic Exchange”- 20-th Symposium on Fusion Engineering SOFE, San Diego CA, USA 33 pag.14-17 October, (2003)], în care suportul pentru platina activă catalitic este fie grafitul fie diferite varietăți de cărbune activ. Catalizatorii astfel preparați au fost utilizați la prepararea 35 unor umpluturi catalitice mixte, dezordonate prin amestecare cu spirale de oțel inox de dimensiuni apropiate și testate în coloane de laborator în procesul LPCE de detritiere a apei 37 grele. Testele au confirmat perfomanțele anterioare ale catalizatorilor și faptul că doi catalizatori codificați MO 1254 și MO 1255 au demonstrat performanțe apropiate dar duble 39 față de catalizatorul de referință al anilor '80. Astfel conform testelor efectuate și raportate [Aime Bruggeman, John Braet and Sven vanderbisen - “Water Detritiation - Better 41 SCK.CEN Catalysts for Liquid Phase Catalytic Exchange”- Fusion Science and Technology, Vol. 48 pg. 102-107, (2005)] pe o coloană de 0,5 m, pe o umplutură catalitică 43 mixtă, alcătuită din catalizatorul codificat MO 1254 (1,9 mm diametru și 2mm înălțime) și spirale metalice de oțel inox, hidrofile într-un rapor volumetric de 1 la 2 sau 1 la 3, constanta 45 de separare izotopică măsurată, a fost între 93 și 139 Kmol/sm iar catalizatorul a fost propus drept candidat pentru detritierea apei grele la JET. 47
Tot în anii '80, cercetătorii germani J. H. Fiek, Romaker J. și Schindewolf U., au realizat și testat [Fieck H. J.; Romaker J.; Schindewolf U., “Tritium-Anreincherung durch Isotopen-Austausch zwischen Wasserstoff und Wasser mittels Hydrophoben Catalysators fur die Kernbrennstoff Wiederaufbereitung”, Chem. Eng. Tech. 1980, 52, 892] un catalizator de Pt/C/PTFE sub formă de inele Rashig (10 x 10 x 2 mm), cu o concentrație a platinei de 0,5%, în raportul de amestecare Pt/C Teflon de 1 la 25 părți iar sinterizarea se realiză la 305°C.
O nouă metodă de îmbunătățire a performanțelor acestor tipuri de catalizatori aparține cercetătorilor chinezi [Sheng Hu, L.P. Xiong and Xingbi Rena, “Pt-Ir binary Hydrophobic catalayst: Effect of Ir content”, International journal of Hydrogen Energy, vol. 34, (2009), pg 8723-8732], care au realizat la nivel de laborator un catalizator hidrofob binar de platină-iridiu cu activitate mai mare decât catalizatorul convențional de platină. Procedeul de preparare pornește de la impregnarea unui cărbune cu o suprafață BET de 230 m2/g, cu soluțiile acide precursoare ale celor două elemente active catalitic, tratarea după uscare cu o emulsie de Teflon tip 30-J (Dupont) și realizarea unei paste care ulterior este încărcată pe suprafața unui suport purtător de tipul nichelului spongios. Conținutul total de elemente active (platină și iridiu) a fost de 20%, (destul de ridicat) iar informațiile privind stabilitatea sa la contactul cu apă lichidă și mai ales cu radiația tritiului lipsesc. Recent Feng Huanga și Changgong de la Dalian University of Technology ( PR. China) au relatat prepararea a 3 tipuri de catalizatori hidrofobi două pe bază de copolimer stiren divinilbenzen și unul pe bază de teflon [Feng Huanga, Changgong Meng - “Hydrophobic platinumpolytetrafluoroetylene catalyst for Hydrogen isotope separation”, International journal of Hydrogen Energy, vol. 43, (20180), pp. 1718-1724], preparat prin depunerea directă a platinei pe pulberea de politetrafluoretilena urmată de presarea acesteiea sub formă de inele (3 x 3 x 1,5 mm), conținutul de metal activ în toate cele 3 tipuri de catalizatori fiind de 0,8% Pt. Catalizatorul pe bază de Teflon și-a păstrat stabilitatea 100 de zile, în timp ce catalizatorii pe bază de SDB și-au redus activitatea la 80% din activitatea inițială, cauzată desigur de hidrofobicitatea mai scăzută a copolimerului organic.
Scopul invenției este acela de a obține un catalizator înalt hidrofob, cu o compoziție și caracteristici fizico-structurale specifice care să-i confere acestuia o activitate catalitică ridicată și o stabilitate structurală și funcțională îndelungată, chiar și în condițiile contactului direct cu apa lichidă și a expunerii la un câmp semnificativ de radiații, cum este radiația tritiului. Un obiectiv al invenției îl constituie și perfecționarea și optimizarea procedeului de obținere a catalizatorului hidrofob, în scopul obținerii unor șarje omogene și reproductibile de catalizator.
Problema tehnică constă în obținerea unui catalizator hidrofob, cu o compoziție și caracteristici fizico-structurale specifice care să-i confere acestuia o activitate catalitică ridicată, o stabilitate structurală și funcțională îndelungată, chiar și în condițiile contactului direct cu apa lichidă și a expunerii la un câmp semnificativ de radiații, cum este radiația tritiului.
Catalizatorul hidrofob de platină pe cărbune și politetrafluoretilenă conform invenției este constituit două componente de bază, cărbunele platinizat (Pt/C) și politetrafluoretilenă (PTFE) care se amestecă într-un raport masic de unu la patru părți, catalizatorul final având un unghi de contact mai mare de 120° și o suprafață specifică mai mare de 80 m/g, o concentrație a metalului activ de 2% Pt și obținut în patru etape principale:
- amestecare/omogenizare materii prime;
- fasonare prin presare;
- sinterizarea în atmosfera de gaz inert;
- spălare/uscare.
Pentru creșterea suprafeței specifice, a porozității și a omogenității se utilizează 1 materii prime sub formă de pulbere cu dimensiuni mici (sub 200 pm) și foarte apropiate între ele, care se amestecă și se omogenizează, apoi amestecul se fasonează în matrițe speciale 3 cu unul sau mai multe posturi de presare, la o forță optimă de presare sub formă de inele sau tablete, după care urmează operația de sinterizare care se efectuează în atmosferă contro- 5 lată de gaz inert, în intervalul termic al înmuierii teflonului. În final se efectuează operațiile de spălare a catalizatorului pentru îndepărtarea urmelor de gaz (fluor, clor) remanent, 7 uscarea și caracterizarea fizico-texturală a acestuia.
Pentru a obține un catalizator hidrofob cu astfel de caracteristici superioare în etapa 9 de amestecare se utilizează pulbere de cărbune platinizat (Pt/C) comercial, cu o concentrație de 10% Pt, cu o suprafață specifică mai mare de 500 m2/g, și o cristalinitate de peste 50% 11 și politetraftilenă (PTFE) pulbere cu o suprafață specifică mai mare de 30 m2/g, ambele pulberi cu dimensiuni apropiate, (< 300 mm), amestecându-se și omogenizându-se, cu un 13 agitator cu paletă, la o turație de 1300-2500 rot/min, amestecul omogen fiind fasonat prin presare la o presiune în intervalul 1-3,5 N/mm2, după care este sinterizat în atmosferă con- 15 trolată de gaz inert (azot, heliu etc), în intervalul termic de înmuiere al PTFE (320-380°C), spălat ulterior până la dispariția potențialelor urme de fluor și clor. 17
În continuare se prezintă un exemplu de realizare a invenției al invenției, respectiv catalizatorul hidrofob de platină pe cărbune și Teflon și procedeul de obținere al acestuia cu 19 ajutorul a 3 figuri, după cum urmează:
- fig. 1, etapele procesului de manufacturare catalizator de Pt/C/PTFE; 21
- fig. 2, imaginea SEM a amestecului omogen de Pt/C și Teflon;
- fig. 3, imaginea catalizatorului hidrofob de Pt/C/PTFE.23
Obținerea catalizatorului de Pt/C/PTFE se realizează conform diagramei flux din fig. 1 și cuprinde următoarele etape:25
- sitarea materialelor pulbere la dimensiunile compatibile, selectate;
- cântărirea materialelor (platina pe cărbune și teflon) în raportul de amestecare 27 necesar;
- amestecarea și omogenizarea amestecului cărbune platinizat - teflon în proporția29 indicată;
- matrițarea pulberii sub formă de tablete/inele cilindrice;31
- sinterizarea catalizatorului fasonat;
- spălare/uscare și ambalare.33
Pentru realizarea catalizatorului de platină pe cărbune și teflon sunt necesare în principal următoarele materii prime:35
- platina pe cărbune activ, 10% Pt, pulbere cu o suprafață specifică mai mare de 500 m2/g;37
- politetrafluoro-etilena (PTFE) pulbere, cu suprafața specifică mai mare de 25 m2/g și cristalinitatea de peste 50%, materii ce trebuie să îndeplinească condițiile de calitate 39 prevăzute în STAS-uri și normele tehnice specifice, având cea mai bună calitate comercială.
Prima etapă a obținerii catalizatorului o constituie sitarea materiilor prime, operație41 ce are drept scop desfacerea unor potențiale aglomerări în cazul Teflonului și asigurarea unor dimensiuni cât mai apropiate ale celor două pulberi de materie primă. Utilizând un 43 sistem clasic de site granulometrice, se sortează dimensional pentru fiecare materie primă, fracția majoritară, respectiv cea cu dimensiunile în intervalul 0,16-0,35 mm. 45
Pentru realizarea amestecului celor două materii prime, se cântăresc pe o balanță analitică din fracția granulometrică menționată, cantitățile corespunzătoare, respectiv pentru 47 manufacturarea unei șarje de 1 kg de catalizator de Pt/C/PTFE, se cântăresc separat 200 g pulbere de platină pe cărbune, 10% Pt și 800 g de Teflon. Apoi într-un vas de sticlă sau din material plastic cu diametru de 200-300 mm se toarnă pe toată suprafața vasului câte un strat de pudră teflon peste care se toarnă acoperind toată suprafața teflonului câte un strat de pulbere de platină pe cărbune și se continuă alternativ, în mod similar cu alte straturi până la epuizarea cantităților materiei prime, după care se omogenizează manual cu o baghetă întreg amestecul până când culoarea devine uniformă. Se transvazează apoi amestecul întrun pahar Berzelius înalt și se omogenizează amestecul timp de 5-10 min cu ajutorul unui agitator electric cu paletă, la o turație de 1500-1800 rot/min. Se iau 4-6 spatule de amestec și se pun pe o foaie albă de hârtie și se verifică vizual uniformitatea culorii amestecului. Dacă culoarea amestecului este gri-închis spre negru și este uniformă, se prelevează cantitatea corespunzătoare de probă și se verifică/validează omogenitatea amestecului prin imaginea SEM, (microscopie electronică). Dacă culoarea amestecului nu este uniformă, se desfac cu spatula eventualele aglomerări și se continuă omogenizarea până la obținerea unei culori cât mai uniforme, după care se verfică/certifică și prin microscopie electronică. Omogenizarea continuă până când prin imaginea SEM se confirmă omogenitatea amestecului ca în fig. 2. După certificarea omogenizării, amestecul este supus apoi operației de fasonare care are în vedere matrițarea amestecului de pulberi, într-o matrița corespunzătoare, cu un singur post sau cu posturi multiple. Catalizatorul poate fi fasonat în forme și dimensiuni variate, un exemplu fiind forma de tablete cilindrice cu diametrul de 3,4 mm și înălțimea de 10-14 mm, prestabilă utilizării catalizatorului la manufacturarea umpluturilor catalitice mixte, specifice procesului LPCE.
Fasonarea se realizează într-o matriță cu un singur post sau pentru creșterea productivității manufacturării în matrițe cu 3 până la 10 posturi.Se umple corpul matriței cu cantitatea corespunzătoare de amestec și apoi se presează amestecul acționând pistonul matriței cu o forță de 2,2 N/mm2. Se ejectează apoi inelele/tabletele de catalizator din corpul matriței, în tavă sau tubul cilindric de sinterizare, corespunzător tipului de cuptor utilizat/disponibil.
Sinterizarea catalizatorului, reprezintă operația prin care catalizatorul este încălzit în intervalul de temperatură ce cuprinde punctul de înmuiere a PTFE, urmată de o răcire rapidă la temperatura camerei, în scopul păstrării formei și ridicării rezistenței mecanice a tabletelor catalitice. Operația de sinterizare se efectuează în orice tip de cuptor/etuvă de încălzire, care poate asigura o atmosferăcontrolată de gaz inert (azot) și un regim termic de încălzire în intervalul 200-800°C. După 10 min de la atingerea temperaturii corespunzătoare de sinterizare se introduce în cuptor tavă/tubul cu catalizator fasonat, asigurându-se atmosferă de gaz inert (azot, heliu etc), pentru evitarea autoaprinderii catalizatorului și pentru evitarea unor potențiale aglomerări ale particulelor de platină.
Catalizatorul se menține la sinterizare timp de 25 min în cuptorul de sinterizare în intervalul termic, 320-380°C după care se scoate pentru răcire în exteriorul cuptorului. Pentru răcirea catalizatorului, tubul de sinterizare se scoate în exteriorul cuptorului, mărindu-se debitul de gaz inert (azot) pentru mărirea vitezei de răcire a tubului și catalizatorului. Când tubul ajunge la temperatura camerei (după circa 45 min), se oprește alimentarea cu azot, și catalizatorul sinterizat se descarcă pe o sită cu ochiuri mai mari de 2 mm.
Catalizatorul astfel răcit, se sitează cu mișcări ușoare, după care praful și potențialele bavuri se colectează în recipientul corespunzător destinat colectării rezidurilor și deșeurilor catalitice. Se efectuează apoi o prespălare a catalizatorului direct pe sită sub jet de apă de la robinet timp de 2-3 min după care se transvazează catalizatorul prespălat de pe sită întrun balon de 5-6 l în vederea spălării cu apă demineralizată. Se agită apoi energic balonul timp de câte 3-5 min cu pauze de câte 10 min, aruncându-se apa de spălare, operația repetându-se timp de o oră, după care se efectuează verificarea prezenței ionilor de clor în ultima apă de spălare.
Dacă în ultima apă de spălare se identifică prezența ionilor de clor, se procedează 1 la îndepărtarea apei din balonul de spălare și adăugarea unui nou volum de apă de spălare, operația repetându-se până când în apa de spălare nu se mai identifică calitativ prezența 3 ionilor de clor. Se transvazează din nou catalizatorul din balonul de spălare, pe o sită cu ochiurile mai mari de 0,5 mm și se lasă la preuscare timp de 30-60 min, după care se 5 introduce la uscare într-o etuvă, la 150°C, timp de 3-4 h. Se scoate sita cu catalizator și se lasă să se răcească iar după 5-10 min de la atingerea temperaturii camerei se procedează 7 la cântărirea sitei cu catalizator. Se reintroduce apoi din nou la uscare în condiții similare pentru minim o oră, după care se recântărește, operația continuându-se până la atingerea 9 greutății constante, după care catalizatorul se ambalează și etichetează corespunzător.
Se prelevează cantitățile corespunzătoare de probă și se efectuează caracterizarea 11 fizico-structurală, respectiv suprafața specifică BET, suprafața specifică a platinei metalice, densitatea în vrac, unghiul de contact etc. 13
Stabilitatea la radiația tritiului a catalizatorului astfel preparat și caracterizat a fost testată prin expunerea la un câmp de radiații gama la 25, 50 și 75 KGy, similar unei expuneri 15 prin contact direct timp de 40 de ani cu o apă tritiată de 70 Ci/kg, măsurătorile spectrale și chimice neevidențiind modificări structurale sau de rezistență a acestuia. 17
Avantajele pe care le prezintă invenția constau în obținerea unor șarje de catalizator înalt hidrofobe, omogene, reproductibile, cu caracteristici fizico-texturale și activitate catalitică 19 ridicate, o stabilitate îndelungată la expunerea la radiații, făcând fezabile economic procesele chimice, catalizate ce se desfășoară în prezența apei lichide și/sau a vaporilor. Suprafața 21 specifică ridicată a pulberii de Pt/C face ușor accesibil accesul reactanților la metalul activ catalitic, suprafața specifică ridicată a platinei conferă catalizatorului activitate catalitică 23 ridicată în promovarea procesului de schimb izotopic. Hidrofobicitatea și cristalinitatea ridicate ale teflonului utilizat, coroborate cu condițiile și valoarea parametrilor manufacturării 25 conferă stabilitatea îndelungată a acestuia chiar în condițiile expunerii la radiații și la contactul direct cu apa lichidă. 27
Conținutul relativ redus de platină coroborat cu activitatea catalitică superioară precum și toate celelate avantaje menționate mai sus contribuie la simplificarea procesului 29 de detritiere a apei grele (prin procesul de schimb izotopic deuteriu - apă tritiată - LPCE) precum și la reducerea semnificativă a costurilor investiționale. Procedeul conform invenției 31 are următoarele avantaje considerabile:
- caracteristicile fizico-texturale ale catalizatorului sunt complet precizate, verificate 33 și superioare celorlalți catalizatori din literatura de specialitate;
- prin utilizarea materiilor prime cu caracteristici fizico-texturale bine definite ca valori 35 minime se asigură realizarea unor șarje omogene și reproductibile cu activitate catalitică îmbunătățită; 37
- amestecarea celor două componente, doar în intervalul dimensional granulometric precizat și la parametrii menționați facilitează omogenizarea și asigură o porozitate crescută 39 iar presarea amestecului la o forță de presare așa joasă cât să confere rezistența mecanică minim necesară manipulării pentru etapa de sinterizare ce la rândul ei, asigură o suprafață 41 specifică ridicată și implicit o activitate catalitică mai mare;
- realizarea operației de sinterizare în atmosferă inertă la 360°C, contribuie în mod 43 evident la evitarea/reducerea auto aprinderii amestecului și a resinterizărilor locale a particulelor de platină; 45
- un avantaj major în perspectiva utilizării catalizatorului în câmp înalt de radiații îl reprezintă stabilitatea sa demonstrată, stabilitate conferită în special de gradul de 47 cristalinitate de peste 50% al Teflonului din compoziția sa;
- prin procedeul de obținere catalizatorul supus brevetării se poate fasona ușor la dimensiuni compatibile cu dimensiunile pliurilor umpluturilor hidrofile metalice putând fi inserat ușor într-o astfel de umplutură, realizându-se umpluturi catalitice mixte, compacte, de tipul doi într-unul;
- comparativ cu catalizatorul belgian și cei pe bază de stiren-divinil-benzen care au dimensiuni foarte mici și ale căror umpluturi catalitice mixte în pat alternant prezintă căderi de presiune mari și riscul de flooding în exploatare, catalizatorul de Pt/C/PTFE supus brevetării prezintă un risc mult mai mic pentru astfel de fenomene perturbatoare.
Teste recente efectuate pe noua umplutură catalitică mixtă - COMPACK CP-001, conținând în compoziția sa, catalizator de Pt/C/PTFE, conform invenției au confirmat performanțele superioare ale acestuia, respectiv valori ale constantei de schimb izotopic ( Ks), de peste 350 Kmol/m3.h față de constantele de schimb izotopic ale celorlalți catalizatori situate semnificativ sub această valoare.
Catalizatorul conform invenției prezintă de asemenea avantajul că poate fi utilizat cu ușurință la obținerea umpluturilor catalitice mixte, compacte, de tipul doi într-unul, în sensul că poate fi ușor inserat în pliurile unei umpluturi hidrofile clasice, contribuind la reducerea dimensiunilor coloanelor LPCE.

Claims (2)

  1. I .Catalizator hidrofob de platină pe cărbune și politetrafluoretilenă, caracterizat prin3 aceea că este constituit din două componente de bază, cărbune platinizatși politetrafluoretilenă într-un raport masic de 1:4, catalizatorul obținut are o densitate în vrac 5 cuprinsă între între 0,45...0,55 de preferat 0,5 g/cm3, un unghi de contact mai mare de 120°, o suprafață specifică mai mare de 80 m2/g și o concentrație a metalului activ de 1,5...2,5% 7
    Pt, de preferat 2%.
  2. 2 . Procedeu de obținere a catalizatorului hidrofob de platină pe cărbune și 9 politetrafluoretilenă definit în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că, cuprinde patru etape: 11
    - amestecarea materiilor prime în care se utilizează pulbere de cărbune platinizat, cu o suprafață specifică mai mare de 500 m2/g și politetrafluoretilenă pulbere, cu o 13 cristalinitate de peste 50% cu o suprafață specifică mai mare de 30 m2/g, ambele pulberi având dimensiuni apropiate, sub 200 mm și omogenizarea lor mecanică în intervalul 15 1300...2500 rot/min. de preferat 1700 rot/min.
    - fasonarea sub formă de tablete sau inele prin presare într-o matriță cu posturi 17 multiple la o presiune în intervalul 1...3,5 N/mm2, de preferat: 2,2 N/mm2;
    - sinterizarea în atmosferă controlată de gaz inert sub formă de azot, heliu etc. în 19 intervalul termic de înmuiere al politetrafluoretilenei cuprins între 320...380°C;
    - spălarea/uscarea până la dispariția totală a potențialelor urme de fluor și clor 21 adsorbit și în final uscat la 130...170°C, de preferat la 150°C.
ROA202100769A 2021-12-09 2021-12-09 Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia RO137504B1 (ro)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA202100769A RO137504B1 (ro) 2021-12-09 2021-12-09 Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia
EP22000240.6A EP4194086A1 (en) 2021-12-09 2022-10-27 Process for manufacture of a hydrophobic catalyst comprising platinum on carbon and ptfe, hydrophobic catalyst and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA202100769A RO137504B1 (ro) 2021-12-09 2021-12-09 Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO137504A2 RO137504A2 (ro) 2023-06-30
RO137504B1 true RO137504B1 (ro) 2024-03-29

Family

ID=84360388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA202100769A RO137504B1 (ro) 2021-12-09 2021-12-09 Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4194086A1 (ro)
RO (1) RO137504B1 (ro)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA907292A (en) 1970-01-28 1972-08-15 H. Stevens William Process and catalyst for enriching a fluid with hydrogen isotopes
BE884563A (nl) 1980-07-31 1980-11-17 Studiecentrum Kernenergi Werkwijze voor de afscheiding van tritium uit waterige effluenten
RO113218B1 (ro) 1991-04-30 1998-05-29 Uzina G Umplutură mixtă pentru coloane de schimb izotopic
RO107842B1 (ro) 1991-06-03 1994-01-31 Uzina G Procedeu de preparare a catalizatorilor de platină, hidrofobi
RO107558B1 (ro) 1991-11-11 1993-12-30 Inst De Criogenie Si Separari Umplutură catalitică, pentru arderea amestecurilor stoechiometrice, de hidrogen și oxigen
RO134746B1 (ro) 2020-06-17 2022-01-28 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Criogenice Şi Izotopice-Icsi- Umplutură catalitică mixtă, compactă
RO134820B1 (ro) 2020-11-03 2024-05-30 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Tehnologii Criogenice Şi Izotopice-Icsi- Procedeu şi dispozitiv de matriţare/formare a catalizatorilor hidrofobi din cărbune impregnat cu platină şi teflon

Also Published As

Publication number Publication date
RO137504A2 (ro) 2023-06-30
EP4194086A1 (en) 2023-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5992052B2 (ja) ヨウ化メチル吸着材、それらの使用及びヨウ化メチルの吸着方法
EP3213815B1 (en) Metal composite carbon material, fuel cell catalyst, fuel cell, hydrogen-occluding material, hydrogen tank, and production method for metal composite carbon material
JP5946072B2 (ja) 水−水素交換反応用触媒及びその製造方法、並びに、水−水素交換反応装置
CN110090629B (zh) 一种气态放射性碘吸附剂及其制备方法
SE460235B (sv) Braennbar absorbatorkropp foer anvaendning i en kaernbraenslepatron
CN110015650A (zh) 高比表面积和高孔容的分级多孔氮掺杂碳材料及其制备方法
CN107694598A (zh) 骨架掺杂Co‑SBA‑15介孔分子筛及其制备方法
RO137504B1 (ro) Catalizator hidrofob de platină pe cărbune şi teflon şi procedeu de obţinere a acestuia
Qiu et al. Ni nanoparticles embedded in nitrogen doped carbon derived from metal–organic frameworks for the efficient hydrogenation of vanillin to vanillyl alcohol
CN112919443B (zh) 一种成型含氮介孔碳材料的制备方法
Belapurkar et al. PTFE Dispersed hydrophobic catalysts for hydrogen—water isotopic exchange: I. Preparation and characterization
US4376066A (en) Method for preparing a catalyst for an isotopic exchange column
JPH09502260A (ja) ウラン含有核燃料焼結体、ウラン含有核燃料焼結体を有する原子炉燃料集合体及びウラン含有核燃料焼結体の処理方法
Pai et al. Fabrication of dense (Th, U) O2 pellets through microspheres impregnation technique
Paek et al. Preparation, characterization, and reactivity of Pt/SDBC catalysts for the hydrogen-water isotopic exchange reaction
JP4085159B2 (ja) 細孔内表面を遷移金属膜でコートした多孔質材料及びその製造方法
RU2573013C1 (ru) Химически активный фильтрующий элемент и способ его изготовления
Kao et al. Coupled synthesis and encapsulation in one-pot method for fabricating size-tunable hollow carbon spheres containing encapsulated Ag microparticles
Zhang et al. Effect of modified vermiculite on the interface of a capric acid-expanded vermiculite composite phase change material with phase transition kinetics
WO2012029714A1 (ja) 原子力排ガス再結合触媒及び再結合器
Sagert et al. The Specific Activity of Silica Supported Platinum for the Catalysis of Hydrogen–Methane Deuterium Exchange
JP5607742B2 (ja) 原子力排ガス再結合触媒及び再結合器
RU2672256C1 (ru) Таблетка для изготовления тепловыделяющего элемента ядерного реактора на быстрых нейтронах
CN116764588A (zh) 一种用于净化放射性气态碘的汞与铋共修饰硅胶的制备方法
US3109823A (en) Method of preparing catalyst for hydrocarbon conversion