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

Vol 66, No 1 (2025)

Cover Page

Full Issue

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

ОБЗОР

MNOX/ZRO2–CEO2 catalysts for CO and propane oxidation: the effect of manganese content

Afonasenko T.N., Yurpalova D.V., Yurpalov V.L., Konovalova V.P., Rogov V.A., Aydakov E.E., Serkova A.N., Bulavchenko O.A.

Abstract

The effect of the content of supported manganese on the structural properties and activity in the oxidation reactions of CO and propane for the MnОx/Zr0.4Ce0.6 catalysts prepared by the impregnation method has been studied. It was found that an increase in manganese content to 3.6% wt. (molar ratio Mn/(Zr + Ce) ≤ 0.1) leads to an increase in the catalytic activity of MnОx/Zr0.4Ce0.6 in oxidation reactions. In the case of a higher manganese concentration, the activity changes slightly. According to the XRD, TPR-H2, XPS and EPR, an increase in the amount of supported manganese for samples with Mn/(Zr + Ce) ≤ 0.1 is accompanied by a change in the lattice constant of the support, an increase in the amount of weakly bound oxygen, as well as the quantity of oxygen vacancies in the structure of cerium oxide. These changes are due to the incorporation of manganese into the structure of the support and the possible formation of highly dispersed particles of MnОx on its surface which ensures an increase in catalytic activity. Stabilization of catalytic activity with a further increase in the amount of supported manganese correlates with a slight change in the amount of weakly bound oxygen and oxygen vacancies of the support due to the appearance and subsequent increase in the content of the less active Mn2O3 phase.

Kinetika i kataliz. 2025;66(1):3-18
pages 3-18 views

ARTICLES

Application of kinetic coupling of methane dry reforming and self-oscillatory methane oxidation over Ni for increasing yields of hydrogen and synthesis gas

Bychkov V.Y., Tyulenin Y.P., Gordienko Y.A., Silchenkova O.N., Slinko M.M., Korchak V.N.

Abstract

The effect of the content of supported manganese on the structural properties and activity in the oxidation reactions of CO and propane for the MnОx/Zr0.4Ce0.6 catalysts prepared by the impregnation method has been studied. It was found that an increase in manganese content to 3.6% wt. (molar ratio Mn/(Zr + Ce) ≤ 0.1) leads to an increase in the catalytic activity of MnОx/Zr0.4Ce0.6 in oxidation reactions. In the case of a higher manganese concentration, the activity changes slightly. According to the XRD, TPR-H2, XPS and EPR, an increase in the amount of supported manganese for samples with Mn/(Zr + Ce) ≤ 0.1 is accompanied by a change in the lattice constant of the support, an increase in the amount of weakly bound oxygen, as well as the quantity of oxygen vacancies in the structure of cerium oxide. These changes are due to the incorporation of manganese into the structure of the support and the possible formation of highly dispersed particles of MnОx on its surface which ensures an increase in catalytic activity. Stabilization of catalytic activity with a further increase in the amount of supported manganese correlates with a slight change in the amount of weakly bound oxygen and oxygen vacancies of the support due to the appearance and subsequent increase in the content of the less active Mn2O3 phase.

Kinetika i kataliz. 2025;66(1):19-31
pages 19-31 views

Dehydrogenation of ethane over CaSnO3 as a precursor of the catalyst

Mishanin I.I., Bogdan T.V., Mashchenko N.V., Azarov K.V., Fedoseev T.V., Bogdan V.I.

Abstract

Direct and oxidative (by O2 from air) dehydrogenation of ethane over CaSnO3 as a precursor of the catalyst Sn0 was carried out. On the base of the physicochemical methods, the structure and phase composition of the catalyst before and after the reactions were determined. Under the reaction conditions, partial reduction of Sn+4 to the metallic state occurs.

Kinetika i kataliz. 2025;66(1):32-38
pages 32-38 views

Application of a three-component model to describe non-isothermal pyrolysis of rice husk

Zavarukhin S.G., Korkina A.K., Yakovlev V.A.

Abstract

The experimental data on rice husk pyrolysis obtained by thermogravimetric method in non-isothermal mode were processed based on three-component kinetic model. According to the model, biomass is represented by the sum of three components — hemicellulose, cellulose and lignin. Pyrolysis of each component proceeds by independent irreversible first-order reaction. To determine the model parameters, the experimental data processing technique based on the difference in temperature ranges of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis, improved in this work, was used. The activation energies of rice husk component pyrolysis were as follows: 21.3 kJ/mol for lignin, 110 kJ/mol for cellulose, and 38 kJ/mol for hemicellulose. The discrepancy between the experimental and calculated data on the sample mass was less than 1%. For comparison, the experimental data were processed using the one-component Ginstling–Brownestein model using the Coats–Redfern method.

Kinetika i kataliz. 2025;66(1):39-47
pages 39-47 views

Model bimetallic Pd-Co/HOPG catalysts: Preparation and XPS/STM study

Panafidin M.A., Bukhtiyarov A.V., Martyanov A.O., Fedorov A.Y., Prosvirin I.P., Bukhtiyarov V.I.

Abstract

Regularities of formation of bimetallic Pd–Co nanoparticles supported on the highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) have been studied by a combination of STM and XPS techniques. Cobalt deposition on monometallic Pd/HOPG sample was determined to lead to formation of the bimetallic Pdcore–Coshell nanoparticles which then transformed into alloyed Pd–Co nanoparticles with homogeneous metal distribution resulting from sample heating at 400—500°C in ultrahigh vacuum. Heating of the Pd–Co/HOPG catalysts at temperatures higher than 500°C in ultrahigh vacuum was revealed to result in sintering of the nanoparticles. Under carbon monoxide environment in a range of temperatures 25—250°C, adsorption-induced segregation of palladium atoms on the surface of the bimetallic nanoparticles was shown to take place, with latter having volcano-shape temperature dependence with a maximum at 200°C. It was established that bimetallic Pd–Co nanoparticles in the model catalysts were stable against sintering up to 250°C in CO atmosphere.

Kinetika i kataliz. 2025;66(1):48-62
pages 48-62 views

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».