Нафион, использование в качестве катализатора в процессах получения компонентов бензинов

До настоящего времени не разработано единой систематизации выпускаемых промышленностью катализаторов. В связи с этим классификация соединений осуществляется на основании следующих параметров:
а) тип катализируемой реакции, в соответствии с которым выделяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные катализаторы;
б) природа активного вещества, на основании которой различаются металлические, сульфидные, металлоорганические, комплексные и др. катализаторы;
в) группы каталитических процессов или особенности их аппаратурно-технологического оформления (например, крекинга нефтепродуктов, синтеза аммиака и т.д.). Именно последний вариант классификации представляется наиболее комплексным, поскольку предусматривает ориентацию на отраслевую структуру народного хозяйства страны.
В соответствии с выбранным подходом, каталитические процессы могут быть отнесены к одной из двух важнейших сфер их проведения: нефтеперерабатывающей или химической и нефтехимической промышленности. В первом случае катализаторы используются в таких процессах

В настоящее время одними из перспективных для широкого применения являются твердополимерные топливные элементы (ТЭ), обладающие высокой плотностью мощности и достигшие наивысшей технологической готовности. Основное препятствие на пути их широкомасштабного использования – пока еще высокая стоимость по сравнению с традиционными устройствами, вырабатывающими энергию или приводящими в движение транспортные средства.
В целях ускорения выхода твердополимерных ТЭ из нишевых рынков к широко распространенному коммерческому применению, в том числе на отечественном рынке, необходимо существенно улучшить характеристики ТЭ и их отельных компонентов, в первую очередь, мембрано-электродных блоков (МЭБ), обеспечить достижение необходимых удельных параметров, КПД, стоимости и ресурса работоспособности.
В последнее время наблюдается резкий рост числа публикаций, посвященных свойствам Нафиона. Основная мотивация этих публикаций заключается в том, что Нафион используется в низкотемпературных водородных топливных элементах.
Современные МЭБ на основе перфторированных мембран типа Нафион и платиновых катализаторов имеют достаточно высокие характеристики при довольно низком расходе платины. Однако их стоимость остается на высоком уровне (1,5 – 3 тыс. долларов за кВт).
Стоит отметить, что первый перфторсульфонированный иономер был разработан в 1960-х годах фирмой DuPont, позднее этот иономер получил название Нафион.
Цель работы: рассмотреть Нафион в качестве катализатора в процессах получения компонентов бензинов.

Одним из основных направлений создания нового поколения каталитически активных, стабильных и недорогих электрокатализаторов для химических источников тока (ХИТ) является получение наноструктурированных металлов в полимерных матрицах. Такие системы называют гибридными или металлополимерными при модифицировании металлами.
Базовой частью мембранно-электродных блоков служат твёрдополимерные мембраны (ТПМ). В качестве ТПМ широко используются протонообменные перфторированные полимеры с ионогенными сульфогруппами (-SO3H) типа Нафион (Nafion).
Полимерная мембрана Нафион, применяемая в твердополимерных топливных элементах, в США и Канаде производится фирмой «Дюпон».