ВЛИЯНИЕ МЕТОДА СИНТЕЗА ОКСИДА ЦЕРИЯ И ЕГО МОДИФИКАЦИИ ОКСИДОМ МАРГАНЦА НА АКТИВНОСТЬ МЕДНОЦЕРИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ СО В СО2 В СМЕСИ СО + О2 + Н2

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Оксид церия синтезировали пиролизом соли Ce(NO3)3 · 6H2O (П), совместным сжиганием Ce(NO3)3 · 6H2O с мочевиной (М), золь-гель методом (3-Г) и разложением гидроксида, осажденного при смешивании водных растворов Ce(NO3)3 · 6H2O и аммиака (Г). Образцы с оксидом марганца MnO/CeO2 и MnxCe1–xO2 получали методом пропитки и с использованием мочевины. Изучено влияние удельной поверхности на активность образцов CuO/CeO2, CuO/MnO/CeO2 CuO/MnxCe1–xO2 в реакции окисления CO в смеси CO + O2 + H2 в области 30–400°С. Установлено, что нанесенные катализаторы nCuO/nMnO/CeO2(П) (n = 5, 7.5, 10 мас. %) обеспечивают самую высокую конверсию CO в CO2 по сравнению с таковой в присутствии систем (5–10)% MnO/CeO2(П), MnxCe1–xO2(М) (x = 0.1–0.5), 7.5% CuO/MnxCe1–xO2. На образцах nCuO/nMnO/CeO2(П) 100% конверсия CO в CO2 достигается при 120°С, температурное окно ΔT, в котором это значение остается неизменным, составляет 40°С, что хуже показателей для катализаторов (7.5–10)% CuO/CeO2(П), на которых 100% конверсия CO в CO2 зафиксирована при 100°С и сохраняется до 160°С в температурном окне ΔT = 60°С. На основании данных рентгенофазового анализа (РФА) и температурно-программируемого восстановления водородом (ТПВ Н2) сделан вывод, что в окислении CO участвует кислород взаимодействующих оксидов MnO2/Mn2O3, CeO2 в двойных системах. Введение в них оксида меди увеличивает активность кислорода в результате образования медно-марганцевых оксидных структур в тройных системах.

Об авторах

А. Н. Ильичев

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: Ilichev-alix@Yandex.ru
Москва, Россия

М. Я. Быховский

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

П. Р. Васютин

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

Ю. А. Гордиенко

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

Д. П. Шашкин

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

В. Н. Корчак

ФГБУН Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Lin J., Guo Y., Li C., Lu S., Chen X., Liew K.M. // Catal. Lett. 2018. V. 148. P. 2348.
  2. Wang J., Deng L., He D., Lu J., He Suy., He Suf., Luo Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. V. 40. P. 12478.
  3. Стрижак П.Е., Космамбетова Г.Р., Мороз Э.М., Гуральский А.В., Гуляев Р.И., Пахарукова В.П., Боронин А.И., Гриценко В.И. // Химия, физика и технология поверхности. 2008. № 14. С. 264.
  4. Lu J., Wang J., Zou Q., Zhao Y., Fang J., He S., He D., Luo Y. // J. Alloys Compd. 2019. V. 784. P. 1248.
  5. Ильичев А.Н., Быховский М.Я., Фаттахова З.Т., Шашкин Д.П., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 1. С. 44.
  6. Mishra A., Prasad R. // Bull. Chem. React. Eng. Catal. 2011. V. 6. № 1. P. 1.
  7. Haruta M., Tsubota S., Kobayashi T., Kageyama H., Genet M.J., Delmon B. // J. Catal. 1993. V. 144. P. 175.
  8. Qiao B., Wang A., Yang X., Allard L.F., Jiang Z., Cui Y., Liu J., Li J., Zhang T. // Nat. Chem. 2011. V. 3. P. 634.
  9. Peterson E.J., Delariva A.T., Lin S., Johnson R.S., Guo H., Miller J.T., Hun Kwak J., Peden C.H., Kiefer B., Allard L.F., Ribeiro F.H., Datye A.K. // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 4885.
  10. Uzun A., Ortalan V., Browning N.D., Gates B.C. // J. Catal. 2010. V. 269. P. 318.
  11. Uzun A., Ortalan V., Hao Y.L., Browning N.D., Gates B.C. // ACS Nano. 2009. V. 3. P. 3691.
  12. Wang F., Lu G.X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. V. 35. P. 7253.
  13. Wang D., Li Y. // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. P. 6280.
  14. Konsolakis M., Lykaki M. // Catalysts. 2020. V. 10. № 160. P. 1.
  15. Фирсова А.А., Ильичев А.Н., Хоменко Т.И., Горобинский Л.В., Максимов Ю.В., Суздалев И.П., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 2. С. 298.
  16. Фирсова А.А., Хоменко Т.И., Ильичев А.Н., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 5. С. 713.
  17. Ильичев А.Н., Быховский М.Я., Фаттахова З.Т., Шашкин Д.П., Федорова Ю.Е., Матышак В.А., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 5. С. 654.
  18. Yu K., Lou L.-L., Liu S., Zhou W. // Adv. Sci. 2020. V. 7. № 2. ID: 1901970.
  19. Guo Y.F., Zhao C.W., Lin J, Li C.H., Lu S. X. // Catal. Commun. 2017. V. 99. P. 1.
  20. Li J, Zhu P., Zuo S., Huang Q., Zhou R. // Appl. Catal. A: Gen. 2010. V. 381. P. 261.
  21. Li J., Zhu P., Zhou R. // J. Power Sources. 2011. V. 196. P. 9590.
  22. Guo X., Li J., Zhou R. // Fuel 2016. V. 163. P. 56.
  23. Ильичев А.Н., Фирсова А.А., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 4. С. 602.
  24. Zhao F., Gong M., Zhang G., Li J. // J. Rare Eaerts. 2015. V. 33. № 6. P. 604.
  25. Singhania A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. 56. 46. P. 13594.
  26. Ройтер В.А. Проблемы теории и практики исследований в катализе. Киев: Наукова думка, 1973. С. 53.
  27. Ильичев А.Н., Быховский М.Я., Фаттахова З.Т., Шашкин Д.П., Матышак В.А., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2018. T. 59. № 2. С. 206.
  28. Sheng Y., Zhou Y., Lu H., Zhang Z., Chen Y. // Chin. J. Catal. 2013. V. 34. P.567.
  29. Martinez-Arias A., Fernandez-Garcia M., Soria J., Conesa J.C. // J. Catal. 1999. V. 181. P. 367.
  30. Skarman B., Grandjean D., Benfield R. E., Hinz A., Anderson A., Wallenberg R. // J. Catal. 2002. V. 211. P. 119.
  31. Ильичев А.Н., Матышак В.А., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2015. Т. 56. № 1. С. 125.
  32. Ferrandon M., Carno J., Jaras S., Bjornbom Е. // Appl. Catal. A: Gen. 1999. V. 180. P. 141.
  33. Papavasiliou J., Avgouropoulos G., Ioannides T. // J. Catal. 2007. V. 251. P. 7.
  34. Shang H., Zhang X., Xu J., Han Y. // Chem. Sci. Eng. 2017. V. 11. № 4. P. 603.
  35. Guo X., Qiu Z., Mao J., Zhou R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 25983.
  36. Guo X., Qiu Z., Mao J., Zhou R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. P. 15582.
  37. Wang W.-W., Du P.-P., Zou S.-H., He H.-Y., Wang R.-X., Jin Z., Shuo S.S., Huang Y.-Y., Si R., Song Q.-S., Jia C.-J., Yan C.-H. // ACS Catal. 2015. V. 5. P. 2088.
  38. Крылов О.В. Гетерогенный катализ. М.: Академкнига, 2004. 352 с.
  39. Picasso G., Gutierrez M., Pina M.P., Herguido J. // Chem. Eng. J. 2007. V. 126. P. 119.
  40. Lee K.J., Kim Y., Lee J.H., Cho S.J, Kwak J.H., Moon H.R. // Chem. Mater. 2017. V. 29. № 7. P. 2874.
  41. Venkataswamy P., Rao K.N., Jampaiah D., Reddy B.M. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. V. 162. P. 122.
  42. Venkataswamy P., JamPaiah D., Aniz C., Reddy B.M. // J. Chem. Sci. 2015. V. 127. P. 1347.
  43. Peng C.T., Lia H.K., Liaw B.J., Chen Y.Z. // Chem. Eng. J. 2011. V. 172. P. 452.
  44. Zeng S.H., Zhang W.L., Guo S.L., Su H.Q. // Catal. Commun. 2012. V. 23. P. 62.
  45. Elmhamdi A., Pascual L., Nahdi K., Mart´ınez-Arias A. // Appl. Catal. B: Environ. 2017. V. 217. P. 1.

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).