Каталитическая активность высокодисперсных твердых растворов Ce 0.85 Zr 0.10 0.05 O 2–δ , где Mе — La, Nd, Gd, в реакции полного окисления метана

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Высокодисперсные твердые растворы Ce0.85Zr0.100.05O2–δ, где Mе — La, Nd, Gd, синтезированы методом соосаждения с последующей термообработкой. Материалы охарактезированы методами рентгенофазового анализа, рентгеновской флуоресцентной спектроскопии, низкотемпературной адсорбции азота, просвечивающей электронной микроскопии и газовой хроматографии. Синтезированные материалы проявляют высокую активность в реакции полного окисления метана. Каталитическая активность твердых растворов зависит от ионного радиуса редкоземельного допанта и уменьшается в ряду La → Nd → Gd. Показана перспективность применения Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ в качестве носителя палладия. Каталитическая активность 0.5% PdО/Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ превосходит активность образца сравнения 0.5% PdО/γ-Al2O3, что демонстрирует целесообразность применения синтезированного твердого раствора в качестве носителя активного компонента.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Елена Юрьевна Либерман

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Author for correspondence.
Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0000-0002-3387-9248

д.х.н., проф.

Russian Federation, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

Мария Сергеевна Боброва

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0009-0004-0400-0814
Russian Federation, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

Эрик Артемович Юн

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0009-0008-1643-546X
Russian Federation, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

Борис Сергеевич Клеусов

АО «НИИграфит»

Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0000-0003-3924-2616

н.с.

Russian Federation, 111524, г. Москва, ул. Электродная, д. 2, стр. 1

Татьяна Владимировна Конькова

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0000-0002-7151-6317

д.т.н., проф.

Russian Federation, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

Наталья Владимировна Нефедова

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: liberman.e.i@muctr.ru
ORCID iD: 0009-0003-2340-9386

к.т.н., доцент

Russian Federation, 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9

References

  1. Локтева Е. С. Методы реализации процессов «зеленой» химии. М.: Изд-во Триумф, 2021. С. 49.
  2. Технологическое горение / Коллективная монография / Под ред. акад. С. М. Алдошина и чл.-корр. РАН М. И. Алымова. М., 2018. C. 132.
  3. He L., Fan Y., Bellettre J., Yue J., Luo L. A review on catalytic methane combustion at low temperatures: Catalysys, mechanisms, reaction conditions and reactor designs // Renew. Sustain. Energy Rev. 2020. V. 119. ID 109589. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109589
  4. Liberman E. Y., Simakina E. A., Moiseev I. A., Izotova A. O., Konʹkova T. V., Grunsky V. N. Synthesis and activity of nanodispersed SnO2–CeO2 catalyst in the oxidation reactions of carbon monoxide and methane / // Kinet. Catal. 2021. V. 62. N 1. P. 155–159. https://doi.org/10.1134/S0023158420060051.
  5. Toscani L. M., Curyk P. A, Zimicz M. G., Halac E. B., Saleta M. E., Lamas D. G., Larrondo S. A. Methane catalytic combustion over CeO2–ZrO2-Sc2O3 mixed oxides // Appl. Catal. A: General. 2019. V. 587. ID 117235. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2019.117235
  6. Chen S., Li S., You R., Guo Z., Wang F., Li G., Yuan W., Zhu B., Gao Y., Zhang Z., Yang H., Wang Y. Elucidation of active sites for CH4 catalytic oxidation over Pd/CeO2 via tailoring metal–support interactions // ACS Catal. 2021. V. 11. N 9. P. 5666–5677. https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00839
  7. Ivanova A. S. Physicochemical and catalytic properties of systems based on CeO2 // Kinet. Catal. 2009. V. 50. N 6. P. 797–815. https://doi.org/10.1134/S0023158409060020.
  8. Иванов В. К., Щербаков А. Б., Баранчиков А. Е., Козик В. В. Нанокристаллический диоксид церия: свойства, получение, применение. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2013. С. 21.
  9. Kuznetsova T. G., Sadykov V. A. Specific features of the defect structure of metastable nanodisperse ceria, zirconia, and related materials // Kinet. Catal. 2008. V. 49. N 6. P. 840–858. https://doi.org/10.1134/S0023158408060098.
  10. Boronin A. I., Slavinskaya E. M., Danilova I. G., Gulyaev R. V., Amosov Yu. I., Kuznetsov P. A., Polukhina I. A., Koscheev S. V., Zaikovskii V. I., Noskov A. S. Investigation of palladium interaction with cerium oxide and its state in catalysts for lowtemperature CO oxidation // Catal. Today. 2009. V. 144. N 3–4. P. 201–211. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.01.035
  11. Малютин А. В., Либерман Е. Ю., Михайличенко А. И., Аветисов И. Х., Кошкин А. Г., Конькова Т. В. Каталитическая активность нанодисперсных твердых растворов M0.1Zr0.18Ce0.72O2, где М — редкоземельный металл, в реакции окисления монооксида углерода // Катализ в пром-cти. 2013. № 3. С. 54–59. https://www.elibrary.ru/QIWUIF

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. X-ray diffraction pattern of the synthesized samples. 1 — CeO2, 2 — Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ, 3 — Ce0.85Zr0.10Nd0.05O2–δ, 4 — Ce0.85Zr0.10Gd0.05O2–δ.

Download (67KB)
3. Fig. 2. Micrograph of a 0.5% PdO/Ce0.85Zr0.15La0.05O2–δ sample obtained by transmission electron microscopy.

Download (207KB)
4. Fig. 3. Nitrogen adsorption–desorption isotherm of synthesized samples. 1 — CeO2, 2 — Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ, 3 — Ce0.85Zr0.10Nd0.05O2–δ, 4 — Ce0.85Zr0.10Gd0.05O2–δ, 5 — PdO/Ce0.85Zr0.10La0. 05O2–δ.

Download (107KB)
5. Fig. 4. Catalytic activity of samples in the reaction of complete oxidation of methane. 1 — CeO2, 2 — Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ, 3 — Ce0.85Zr0.10Nd0.05O2–δ, 4 — Ce0.85Zr0.10Gd0.05O2–δ, 5 — PdO/Al2O3, 6 – PdO/ Ce0.85Zr0.10La0.05O2–δ.

Download (92KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».