Effect of the nature of alkali metal on the activity of carbon nanofibers in the catalytic decomposition of formic acid

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The catalytic activity of carbon nanofibers modified by alkali metals in the reaction of formic acid decomposition has been studied. It was found that the catalytic activity increases in the sequence: 4% LiOH/CNF, 4% NaOH/CNF, 4% KOH/CNF, that is, the higher the basicity of the alkali metal, the higher the catalyst activity. The nature of the alkali metal has little effect on the selectivity in the reaction of formic acid decomposition on CNF. It is mainly the dehydrogenation reaction of formic acid with the formation of H2 and CO2. In the case of KOH/CNF catalysts it is shown by a number of physical methods of investigation that alkaline treatment leads to modification of the CNF surface by potassium ions, which are uniformly distributed on the carbon surface in the form of functional groups; in addition, nanoparticles of potassium hydrogen carbonate are present at an increased content of applied potassium hydroxide.

Sobre autores

V. Chesnokov

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: chesn@catalysis.ru
ave. Acad. Lavrentieva, 5, Novosibirsk, 630090 Russia

I. Prosvirin

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

ave. Acad. Lavrentieva, 5, Novosibirsk, 630090 Russia

E. Gerasimov

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

ave. Acad. Lavrentieva, 5, Novosibirsk, 630090 Russia

A. Miliushina

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

ave. Acad. Lavrentieva, 5, Novosibirsk, 630090 Russia

Bibliografia

  1. Gil-San-Millan R., Grau-Atienza A., Johnson D.T., Rico-Frances S., Serrano E., Linares N., García-Martínez J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. № 36. P. 17100.
  2. Jiménez D.G., Delgado J.J., Lefferts L., Faria J., Calvino J.J., Cauqui M.Á. // Nanomaterials. 2019. V. 9. № 11. P. 1582.
  3. Nielsen M., Alberico E., Baumann W., Drexler H.-J., Junge H., Gladiali S., Beller M. // Nature. 2013. V. 495. P. 85.
  4. Капран А.Ю., Орлик С.Н. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2017. Т. 53. № 1. С. 3.
  5. Valera-Medina A., Xiao H., Owen-Jones M., David W.I.F., Bowen P.J. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 69. P. 63.
  6. Борисов В.A., Иост К.Н., Петрунин Д.A., Темерев В.Л., Муромцев И.В., Арбузов А.Б., Тренихин М.В., Гуляева Т.И., Смирнова Н.С., Шляпин Д.А., Цырульников П.Г. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 3. С. 394.
  7. He L., Liang B., Huang Y., Zhang T. // Natl. Sci. Rev. 2018. V. 5. P. 356.
  8. Zhang A., Yao Q., Lu Z.H. // Acta Chim. Sin. 2021. V. 79. P. 885.
  9. Taube M., Rippin D., Cresswell D.L., Knecht W., Gruenenfelder N. // Int. J. Hydrogen Energy. 1983. V. 8. № 3. P. 213.
  10. Taube M., Rippin D., Knecht W., Hakimifard D., Milisavljevic B., Gruenenfelder N. // Int. J. Hydrogen Energy. 1985. V. 10. № 9. P. 595.
  11. Andersson J., Grönkvist S. // Int. J. Hydrogen Energy. V. 44. № 23. P. 11901.
  12. Muthukumar P., Kumar A., Afzal M., Bhogilla S., Sharma P., Parida A., Jana S., Kumar E.A., Pai R.K., Jain I.P. // Int. J. Hydrogen Energy. V. 48. № 85. P. 33223.
  13. Usman M.R., Cresswell D.L. // Int. J. Green Energy. 2013. V. 10. № 2. P. 177.
  14. Niermann M., Beckendorff A., Kaltschmitt M., Bonhoff K. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 13. P. 6631.
  15. Eppinger J., Huang K-W. // ACS Energy Lett. 2017. V. 2. P. 188.
  16. Zhong H., Iguchi M., Chatterjee M., Himeda Y., Xu Q., Kawanami H. // Adv. Sustain. Syst. 2018. V. 2. P. 1700161.
  17. Grasemann M., Laurenczy G. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 8171.
  18. Bulushev D.A., Ross J.R.H. // ChemSusChem. 2018. V. 11. P. 821.
  19. Navlani-Garcia M., Mori K., Salinas-Torres D., Kuwahara Y., Yamashita H. // Front. Mater. 2019. V. 6. P. 44.
  20. Li S., Singh S., Dumesic J.A., Mavrikakis M. // Catal. Sci. Technol. 2019. V. 9. P. 2836.
  21. Bulushev D.A., Sobolev V.I., Pirutko L.V., Starostina A.V., Asanov I.P., Modin E., Chuvilin A.L., Gupta N., Okotrub A.V., Bulusheva L.G. // Catalysts. 2019. V. 9. № 4. 376:1-13.
  22. Solakidou M., Deligiannakis Y., Louloudi M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. № 46. P. 21386.
  23. Tedsree K., Li T., Jones S., Chan C.W.A., Yu K.M.K., Bagot P.A.J., Marquis E.A., Smith G.D.W., Tsang Sh.Ch.E. // Nat. Nanotechnol. 2011. V. 6. P. 302.
  24. Zhang J., Wang H., Zhao Q., Di L., Zhang X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 16. P. 9624.
  25. Yurderi M., Bulut A., Zahmakiran M., Kaya M. // Appl. Catal. B: Environ. 2014. V. 160–161. P. 514.
  26. Sobolev V., Asanov I., Koltunov K. // Energies. 2019. V. 12. P. 4198.
  27. Tang C., Surkus A.-E., Chen F., Pohl M.-M., Agostini G., Schneider M., Junge H., Beller M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. P. 16616.
  28. Fujitsuka H., Nakagawa K., Hanprerakriengkrai S., Nakagawa H., Tago T. // J. Chem. Eng. Jpn. 2019. V. 52. P. 423.
  29. Bulushev D.A., Chuvilin A.L., Sobolev V.I., Stolyarova S.G., Shubin Y.V., Asanov I.P., Ishchenko A.V., Magnani G., Riccò M., Okotrub A.V., Bulusheva L.G. // J. Mater. Chem. A. 2017. V. 5. P. 10574.
  30. Bing Q., Liu W., Yi W., Liu J.-Y. // J. Power Sources. 2019. V. 413. P. 399.
  31. Balaraman E., Nandakumar A., Jaiswal G., Sahoo M.K. // Catal. Sci. Technol. 2017. V. 7. P. 3177.
  32. Bide Y., Nabid M.R., Etemadi B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 20147.
  33. Kazakova M.A., Selyutin A.G., Ishchenko A.V., Lisitsyn A.S., Koltunov K.Yu., Sobolev V.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 19420.
  34. Boehm H.P. // Carbon 2012. V. 50. P. 3154.
  35. Khavryuchenko O., Frank B., Trunschke A., Hermann K., Schlögl R. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 6225.
  36. Chesnokov V.V., Prosvirin I.P., Gerasimov E.Y., Miliushina A.S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 57. P. 530.
  37. Чесноков В.В. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 77.
  38. Chesnokov V.V., Chichkan A.S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. V. 34. № 7. P. 2979.
  39. Чесноков В.В., Зайковский В.И., Буянов Р.А., Молчанов В.В., Плясова Л.М. // Кинетика и катализ. 1994. Т. 35. № 1. С. 146.
  40. Буянов Р.А., Чесноков В.В. // Катализ в промышленности. 2006. № 2. C. 3.
  41. Зайковский В.И., Чесноков В.В., Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 4. С. 620.
  42. Chesnokov V.V., Buyanov R.A. // Russ. Chem. Rev. 2000. V. 69. № 7. P. 623. https://xpspeak.software.informer.com/4.1/
  43. Shchukarev A.V., Korolkov D.V. // CEJC. 2004. V. 2. № 2. P. 347.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).