ПОВЕДЕНИЕ ПЕРОВСКИТНЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ GdCoxFe1 – xO3 В РЕАКЦИЯХ ГИДРИРОВАНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА, ОБОГАЩЕННОГО СО2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы сложные перовскитоподобные оксиды GdCoxFe1 – хO3 (x = 0; 0,2; 0,5; 0,8; 1) в качестве катализаторов гидрирования модельного биосинтез-газа. Образцы катализаторов синтезированы по золь-гель технологии и охарактеризованы методами рентгенофазового анализа (РФА), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), ИК-Фурье спектрометрии, адсорбции N2 по методу Брунауэра–Эммета–Теллера (БЭТ), термопрограммированного восстановления водородом (ТПВ Н2). Методом йодометрического титрования определена кислородная нестехиометрия. Реакционная способность была изучена в реакторе с неподвижным слоем. Показано, что в результате совместного введения Fe и Co в B-позицию перовскита происходит частичное восстановление B3+ до B2+, которое компенсируется возникновением кислородных вакансий. Состав сложных оксидов, число кислородных вакансий и доля В-металла в частично восстановленном состоянии определяют их каталитические свойства. Синергетический эффект в образовании легких олефинов на образце с эквимолярным содержанием железа и кобальта в В-позиции связывается с оптимальным количеством кислородных вакансий и соотношением B2+/B3+.

Об авторах

Т. Ф. Шешко

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Email: sheshko-f@rudn.ru
факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

Е. М. Бородина

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

Л. Г. Скворцова

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

П. В. Ахмина

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

Т. А. Крючкова

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

И. А. Зверева

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии

Department of Chemical Thermodynamics and Kinetics Санкт-Петербург, Россия

А. Г. Чередниченко

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

факультет физико-математических и естественных наук, кафедра физической и коллоидной химии Москва, Россия

Список литературы

  1. Gonçalves dos Santos R., Alencar A.C. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 36. P. 18114. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.07.133
  2. Muradov N. // Int. J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. № 20. P. 14058 s://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.04.101
  3. Ahmad S.E., Upadhyayul S., Pant R.K. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 51. P. 27741. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.09.015
  4. Weber D., He T., Wong M., Moon C., Zhang A., Foley N., Ramer N.J., Zhang C. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 1447. https://doi.org/10.3390/catal11121447
  5. Shesterkina A., Zhdanova Ch., Davshan N., Medvedev A., Kalmykov K., Dunaev S., Kustov L., Kustov A. // Green Synth. Catal. 2025. In Press. https://doi. org/10.1016/j.gresc.2025.04.004
  6. Li Z., Wang J., Qu Y., Liu H., Tang C., Miao S., Feng Z., An H., Li C. // ACS Catal. 2017. V. 7. № 12. P. 8544. https://doi.org/10.1021/acscatal.7b03251
  7. Saeidi S., Najari S., Hessel V., Wilson K., Keil F.J., Concepción P., Suib S.L., Rodrigues A.E. // Prog. Energy Combust. Sci. 2021. V. 85. Art. 100905. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2021.1009056
  8. Ma Z., Porosoff M. // ACS Catal. 2019. V 9. № 3. P. 2639. https://doi.org/10.1021/acscatal.8b05060
  9. Jahangiri H., Bennett J., Mahjoubi P., Wilson K., Gua S. // Catal. Sci. Technol. 2014. V. 4. № 8. P. 2210. https://doi.org/10.1039/C4CY00327F
  10. Кипнис М.А., Самохин П.В., Волнина Э.А., Магомедова М.В., Туркова Т.В. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 3. С. 351 s://doi.org/10.31857/S045388112203008X
  11. Albrecht M., Rodemerck U., Schneider M., Bröring M., Baabe D., Kondratenko E.V. // Appl. Catal. B: Environ. 2017. V. 204. P. 119. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.11.017
  12. Su X., Zhang J., Fan S., Ma O., Zhao T.-S. // RSC Adv. 2015. V. 5. P. 80196 s://doi.org/10.1039/C5RA12504A
  13. Riedel T., Schau G., Jun K.W., Lee K.W. // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V. 40. P. 1355 s://doi.org/10.1021/ie000084k
  14. Satthawong R., Koizumi N., Song C., Prasassarakich P. // J. CO2 Util. 2013. V. 3. P. 102 s://doi.org/10.1016/j.jcou.2013.10.002
  15. Kim K.Y., Lee H., Noh W.Y., Shin J., Han S. J., Kim S.K., An K., Lee J.S. // ACS Catal. 2020. V. 10. № 15. P. 8660 s://doi.org/10.1021/acscatal.0c01417
  16. Яковенко Р.Е., Зубков И.Н., Савостьянов А.П., Соромотин В.Н., Краснякова Т.В., Папета О.П., Митченко С.А. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 1. С. 109 s://doi.org/10.31857/S0453881121010159
  17. Jahangiri H., Bennett J., Mahjoubi P., Wilson K., Sai Gua S. // Catal. Sci. Technol. 2014. V. 4. P. 2210. https://doi.org/10.1039/C4CY00327F
  18. Jun K.W., Roh H.S., Kim K.S., Ryu J.S., Lee K.W. // Appl Catal A: Gen. 2004. V. 259. № 2. P. 221. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2003.09.034
  19. Yao Y., Hildebrandt D., Glasser D., Liu X. // Ind. Eng. Chem. Res. 2010. V. 49. P. 1106. https://doi.org/10.1021/ie100414y
  20. Visconti C.G., Martinelli M., Falbo L., Fratalocchi L., Lietti L. // Catal. Today. 2016. V. 277. № 1. P. 161. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2016.04.010
  21. Peña M.A., Fierro J.L.G. // Chem. Rev. 2001. V. 101. P. 1981. https://doi.org/10.1021/cr980129f
  22. Escalona N., Fuentealba S., Pecchi G. // Appl. Catal. A: Gen. 2010. V. 381. P. 253 s://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.04.022
  23. Hou Y., Wang X., Chen M., Gao X., Liu Y., Guo Q. // Atmosphere. 2022. V. 13. P. 760. https://doi.org/10.3390/atmos13050760
  24. Borodina E.M., Yafarova L.V., Kryuchkova T.A., Sheshko T.F., Cherednichenko A.G., Zvereva I.A. // Catalysts. 2023. V. 13. № 1. P. 8 s://doi.org/10.3390/catal13010008
  25. Yafarova L.V., Chislova I.V., Zvereva I.A., Kryuchkova T.A, Kost V.V., Sheshko T.F. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2019. V. 92. P. 264 s://doi.org/10.1007/s10971-019-05013-3
  26. Sheshko T.F., Borodina E.M., Yafarova L.V., Markova E.B., Kryuchkova T.A., Cherednichenko A.G., Zvereva I.A., Terent’ev A.O. // Catalysts. 2023. V. 13. P. 1256. https://doi.org/10.3390/catal13091256
  27. Zhao K., He F., Huang Z., Wei G., Zheng A., Li H., Zhao Z. // Appl. Energy. 2016. V. 168. P. 193. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.01.052
  28. Liao M., Xiang R., Dai Z., Qin H., Guo W., Xiao H. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 73. P. 547. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.06.070
  29. Wang F., Shiyi Ch., Shubo Ch., Du J., Duan L., Xiang W. // Chem. Eng. J. 2023. V. 465. Art. 143041. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143041
  30. Yin X., Shen L., Wang S., Wang B., Shen C. // Appl. Catal. B: Environ. 2022. V. 301. Art. 120816. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120816
  31. Xia Y., Gao M., Pu G., Lu X., Gao J., Wu J., Yang Q. // J. Environ. Chem. Eng. 2024. V. 12. Art. 114176. https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.114176
  32. Li W., Li C., Liao Y., Liang S., Ma X. // Chem. Eng. J. 2023. V. 471. Art. 144457 s://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144457
  33. Popov М.Р., Starkov I.A., Bychkov S.Р., Nemudry А.Р. // J. Membr. Sci. 2014. V. 469. P. 88. https://doi. org/10.1016/j.memsci.2014.06.022
  34. Zhao K., Shen Y., Huang Z., He F., Wei G., Zheng A., Li H., Zhao Z. // J. Energy Chem. 2017. V. 26. № 3. P. 501. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2016.11.016
  35. He F., Li X.A., Zhao K., Huang Z., Wei G.Q., Li H.B. // Fuel. 2013. V. 108. P. 465 s://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.11.035
  36. Maiti D., Hare D.J., Daza Y.A., Ramos A.E., Kuhn J.N., Bhethanabotla V.R. // Energy Environ. Sci. 2018. V. 11. P. 648 s://doi.org/10.1039/C7EE03383D
  37. Zhu Q., Cheng H., Zou X., Lu X., Xu Q., Zhou Z. // Chin. J. Catal. 2015. V. 36. P. 915 s://doi.org/10.1016/S1872-2067(14)60303-X
  38. Fu W., Liu Sh., He Y., Chen J., Ren J., Chen H., Sun R., Tang Zh., Mebrahtu Ch., Zeng F. // Appl. Catal. A: Gen. 2024. V. 678. Art. 119720 s://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.119720
  39. Kang S.C., Jun K.W., Lee Y.J. // Energy Fuels. 2013. V. 27. P. 6377. https://doi.org/10.1021/ef401177k
  40. Yang E., Noh Y., Ramesh S., Lim S. S., Moon D. J. // Fuel Process. Technol. 2015. V. 134. P. 404. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2015.02.023
  41. Pawelec B., Guil-López R., Mota N., Fierro J.L.G., Yerga R.M.N. // Materials. 2021. V. 14. № 22. P. 6952. https://doi.org/10.3390/ma14226952
  42. Goguet A., Meunier F.C., Tibiletti D., Breen J.P., Burch R. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 20240. https://doi.org/10.1021/JP047242W
  43. Liu X., Wang M., Zhou C., Zhou W., Cheng K., Kang J., Wang Y. // Chem. Commun. 2018. V. 54. P. 140. https://doi.org/10.1039/c7cc08642c
  44. Ronda-Lloret M., Rothenberg G., Shiju N. R. // ChemSusChem. 2019. V. 12. № 17. P. 3896 s://doi.org/10.1002/cssc.201900915
  45. Sheshko T.F., Akhmina P.V., Skvortsova L.G., Borodina E.M., Kryuchkova T.A., Zvereva I.A., Cherednichenko A.G. // Catalysts. 2025. V. 15. P. 67. https://doi.org/10.3390/catal15010067
  46. Zhou W., Cheng K., Kang J., Zhou Ch., Subramanian V., Zhang Q., Wang Y. // Chem. Soc. Rev. 2019. V. 48. P. 3193. https://doi.org/10.1039/c8cs00502h
  47. Li T., Zhang L., Liang J., Han Y., Liu Zh., Sui J., Liu Q., Li T., Xing T., Liu G., Zhang P., Feng X., Jin Z., Tsubaki N. // Adv. Funct. Mater. 2025. Art. 2505432. https://doi.org/10.1002/adfm.202505432

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


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).