Support Effect on the Characteristics of Mn Supported Catalysts in the O 3  Catalytic Oxidation of VOCs

D. A. Bokarev; Бокарев Д. А.; I. V. Paramoshin; Парамошин И. В.; A. V. Rassolov; Рассолов А. В.; S. A. Kanaev; Канаев С. А.; G. O. Bragina; Брагина Г. О.; A. Yu. Stakheev; Стахеев А. Ю.

doi:10.31857/S0453881123060035

Support Effect on the Characteristics of Mn Supported Catalysts in the O₃ Catalytic Oxidation of VOCs

Autores: Bokarev D.A.¹, Paramoshin I.V.¹, Rassolov A.V.¹, Kanaev S.A.¹, Bragina G.O.¹, Stakheev A.Y.¹
Afiliações:
1. Zelinsky Institute of Organic Chemistry Russian Academy of Sciences
Edição: Volume 64, Nº 6 (2023)
Páginas: 811-821
Seção: ARTICLES
URL: https://journal-vniispk.ru/0453-8811/article/view/231842
DOI: https://doi.org/10.31857/S0453881123060035
EDN: https://elibrary.ru/KHIYMK
ID: 231842

Citar

Texto integral

Acesso aberto
Acesso é fechado

Acesso está concedido
Acesso é fechado

Somente assinantes

Resumo
Sobre autores
Bibliografia
Arquivos suplementares
Estatísticas

Resumo

Catalytic characteristics of Mn-catalysts supported on different (SiO₂ and BEA zeolite) were compared in the ozone decomposition and ozone-catalytic oxidation (OZCO) of VOCs using n-butane as the model compound. The parent SiO₂ did not show any activity; therefore the characteristics of Mn/SiO₂ are determined by the catalytic properties of the supported MnO_x oxide. In contrast to SiO₂, BEA zeolite demonstrates significant catalytic activity, though at a temperature by 50°C higher than Mn/BEA. The data obtained allow us to conclude that the catalytic characteristics of Mn/BEA at 30–100°C are determined by the Mn component of the catalyst. At higher temperature the catalytic properties of BEA can significantly affect the course of the OZCO process. The zeolite carrier improves hydrocarbon conversion at 100–200°C and decreases the amount of ozone required for the OZCO process over Mn/BEA.

Palavras-chave

О₃, ozone-catalytic oxidation (OZCO), Mn, SiO₂, zeolite BEA, O₃ use efficiency, n-butane, heterogeneous catalysts

Bibliografia

Распоряжение Правительства РФ от 08.07.2015 № 1316-р (ред. от 10.05.2019) “Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды”.
He C., Cheng J., Zhang X., Douthwaite M., Pattison S., Hao Z. // Chem. Rev. 2019. V. 119. P. 4471.
Liu B., Ji J., Zhang B., Huang W., Gan W., Leung D.Y.C., Huang H. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 422. P. 126847.
Ma J., Cao R., Dang Y., Wang J. // Chin. Chem. Lett. 2021. V. 32. P. 2985.
Li X., Ma J., He H. // J. Env. Sci. 2020. V. 94. P. 14.
Averlant R., Royer S., Giraudon J.-M., Bellat J.-P., Bezverkhyy I., Weber G., Lamonier J.-F. // ChemCatChem. 2014. V. 6. P. 152.
Touati H., Valange S., Reinhold M., Batiot-Dupeyrat C., Clacens J.-M., Tatibouet J.-M. // Catalysts. 2022. V. 12. P. 172.
Mytareva A.I., Mashkovsky I.S., Kanaev S.A., Bokarev D.A., Baeva G.N., Kazakov A.V., Stakheev A.Yu. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 506.
Jin S.M., Lee K.-Y., Lee D.-W. // J. Ind. Eng. Chem. 2022. V. 112. P. 296.
Einaga H., Futamura S. // React. Kinet. Catal. Lett. 2004. V. 81. P. 121.
Einaga H., Maeda N., Nagai Y. // Catal. Sci. Technol. 2015. V. 5. P. 3147.
Gopi T., Swetha G., Shekar S.C., Krishna R., Ramakrishna C., Saini B., Rao P.V.L. // Arab. J. Chem. 2019. V. 12. P. 4502.
Бокарев Д.А., Парамошин И.В., Канаев С.А., Стахеев А.Ю. // Кинетика и Катализ. 2023. Т. 64. № 5. В печати.
Einaga H., Futamura S. // J. Catal. 2004. V. 227. P. 304.
Einaga H., Ogata A. // J. Hazard. Mater. 2009. V. 164. P. 1236.
Einaga H., Teraoka Y., Ogata A. // Catal. Today. 2011. V. 164. P. 571.
Hong W., Liu Y., Zhu T., Wang H., Sun Y., Shen F., Li X. // Environ. Sci. Technol. 2022. V. 56. P. 15695.
Качала В.В., Хемчян Л.Л., Кашин А.С., Ордов Н.В., Грачев А.А., Залесский С.С., Анаников В.П. // Успехи химии. 2013. Т. 82. С. 648.
Newsam J.M., Treacy M.M.J., Koetsier W.T., Gruyter C.B.D. // Proc. R. Soc. Lond. A. 1988. V. 420. P. 375.
Мытарева А.И., Гилев А.С., Машковские И.С., Бокарев Д.А., Баева Г.Н., Канаев С.А., Казаков А.В., Стахеев А.Ю. // Кинетика и Катализ. 2022. Т. 63. № 5. С. 584.
Horacio T., Lei G-D., Sachtler W.M.H. // J. Catal. 1995. V. 154. P. 245.
Li F., Qian W. // Appl. Petrochem. Res. 2017. V. 7. P. 161.
Криворученко Д.С., Кучеров А.В., Телегина Н.С., Бокарев Д.А., Сельвам П., Стахеев А.Ю. // Изв. АН. Сер. Хим. 2014. Т. 2. С. 389.
Роде Е.Я. // Кислородные соединения марганца. Москва: Изд-во АН СССР, 1952. 400 с.
Rodriguez-Gonzalez L., Hermes F., Bertmer M., Rodrigues-Castellon E., Jimenez-Lopez A., Simon U. // Appl. Catal. A: Gen. 2007. V. 328. P. 174.
Li Y., Wang Q., Wang D., Yan X. // Appl. Sci. 2019. V. 9. P. 1773.
Lonyi F., Valyon J. // Thermochimica Acta. 2001. V. 373. P. 53.
Batakliev T., Georgiev V., Anachkov M., Rakovsky S., Zaikov G.E. // Interdisciplinary Toxicology. 2014. V. 7. P. 47
Brodu N., Manero M-H., Andriansiferana C., Pic J-S., Valdes H. // Chem. Eng. J. 2013. V. 231. P. 281.
Valdes H., Ulloa F.J., Solar V.A., Cepeda M.S., Azzolina-Jury F., Thibault-Starzyk F. // Micropor. Mesopor. Mater. 2020. V. 294. P. 109912.
Sugasawa M., Ogata A. // Ozone Sci. Eng. 2011. V. 33. P. 158.
Ghorbani M., Omraei M., Jafari M., Katal R. // Asian J. Chem. 2010. V. 22. P. 8179.
Shao J., Zhai Y., Zhang L., Xiang L., Lin F. // Env. Res. Publ. Health. 2022. V. 19. P. 14515.
Einaga H., Maeda N., Yamamoto S., Teraoka Y. // Catal. Today. 2015. V. 245. P. 22.
Shao J., Lin F., Wang Z., Liu P., Tang H., He Y., Cen K. // Appl. Catal. B: Environ. 2020. V. 266. P. 118662.