Получение и исследование железо- и никельсодержащих композитных материалов на основе цеолита H-ZSM-5 в качестве мембран для очистки водорода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разделение сложных водородсодержащих газовых смесей с целью получения технического и высокочистого водорода является важной научно-технической задачей, определяющей возможность дальнейшего планомерного развития «зеленой» экономики. В статье приводятся результаты исследования Fe- и Ni-содержащих мембран на основе цеолита H-ZSM-5 и оксида алюминия, применяемых для очистки водорода от угарного газа, углекислого газа и азота. Моно- и биметаллические Fe- и Ni-содержащие мембраны были получены методом горячего прессования оксида алюминия и цеолита H-ZSM-5 с последующим вторичным ростом цеолита на поверхности мембраны, адсорбцией и восстановлением активных металлов.
Синтезированные моно- и биметаллические образцы Al2O3-ZSM-5-Fe, Al2O3-ZSM-5-Ni и Al2O3-ZSM-5-Fe-Ni с различным содержанием активных металлов были исследованы различными физико-химическими методами, включая низкотемпературную адсорбцию азота, химическую адсорбцию аммиака, водорода, рентгенофлуоресцентный анализ. Биметаллический образец Al2O3-ZSM-5-с-Fe-3%-Ni-3% характеризовался большей селективностью при отделении водорода из сложных смесей по сравнению с результатами, приведенными в литературе. Высокая селективность вышеуказанной мембраны может быть обусловлена более высокой скоростью адсорбции водорода и его миграции по поверхности биметаллических частиц.

Об авторах

Роман Викторович Бровко

Тверской государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: RomanVictorovich69@mail.ru
Россия, 170026, Россия, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

Маргарита Александровна Монжаренко

Тверской государственный технический университет

Email: monzharenko.rita@yandex.ru
Россия, 170026, Россия, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

Степан Петрович Михайлов

Тверской государственный технический университет

Email: stefan.oblivion@mail.ru
Россия, 170026, Россия, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

Ксения Евгеньевна Сальникова

Тверской государственный технический университет

Email: ksenia666.93@gmail.com
Россия, 170026, Россия, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

Валентин Юрьевич Долуда

Тверской государственный технический университет

Email: doludav@yandex.ru
Россия, 170026, Россия, Тверь, наб. Афанасия Никитина, 22

Список литературы

  1. M. Ravi, J.W. Makepeace Chem. Commun., 2022, 58, 6076. doi: 10.1039/D2CC01345B.
  2. W.A. Aboutaleb, A. El Naggar, M.A. Sayed, A.I. Zahran, S. Ahmed, M. Mekewi, A. El-Zahhar Mater. Chem. Phys., 2022, 276, 125165. doi: 10.1016/J.MATCHEMPHYS.2021.125165.
  3. B. Lee, H. Lee, D. Lim, B. Brigljević, W. Cho, H. Cho, C. Kim, H. Lim Appl Energy, 2020, 279, 115827. doi: 10.1016/J.APENERGY.2020.115827.
  4. J.E. Nachod, J.H. Shapleigh Pat. USA, US59699445A, 1948.
  5. K.C. Wong, P.S. Goh, A.F. Ismail Int. J. Hydrogen Energy, 2021, 46,19737. doi: 10.1016/J.IJHYDENE.2020.09.079.
  6. Q. Zhou, S. Luo, M. Zhang, N. Liao Int. J. Hydrogen Energy, 2022, 47, 13054. doi: 10.1016/J.IJHYDENE.2022.02.044.
  7. C. Xu, W. Wei, Y. He Mater. Lett., 2022, 132680. doi: 10.1016/J.MATLET.2022.132680.
  8. G.T. Kokotailo, S.L. Lawton, D.H. Olson, W.M. Meier Nature, 1978, 272, 437. doi: 10.1038/272437a0.
  9. N. Mehio, S. Dai, D. Jiang J. Phys. Chem. A., 2014, 118, 1150. doi: 10.1021/JP412588F.
  10. J. Guo, X. Li, X. Cheng, H. Liu, S. Li, G. Chen Int. J. Hydrogen Energy, 2018, 43, 19121. doi: 10.1016/J.IJHYDENE.2018.08.143.
  11. Y. Yao, D. Goodman J. Mol. Catal. A Chem., 2014, 383, 239. doi: 10.1016/J.MOLCATA.2013.12.013.
  12. H. Kim, C. Song J. Catal., 2021, 403, 203. doi: 10.1016/J.JCAT.2021.03.001.
  13. J. Figueroa-Campos, J. Toledo-Antonio, L. Vázquez-Fuentes, C. Angeles-Chávez, E. López-Salinas, M. Mosqueira-Mondragon, M. Cortés-Jacome Microporous Mesoporous Mater., 2022, 336, 111868. doi: 10.1016/J.MICROMESO.2022.111868.
  14. L. Öhman, B. Ganemi, E. Björnbom, K. Rahkamaa, R. Keiski, J. Paul Mater. Chem. Phys., 2002, 73, 263. doi: 10.1016/S0254-0584(01)00391-1.
  15. A. Kostyniuk, D. Key, M. Mdleleni J. Energy Inst., 2020, 93, 552. doi: 10.1016/J.JOEI.2019.06.009.
  16. L. Alfilfil, J. Ran, C. Chen, X. Dong, J. Wang, Y. Han Microporous Mesoporous Mater., 2022, 330, 111566. doi: 10.1016/J.MICROMESO.2021.111566.
  17. L. Luo, S. Wang, C. Fan, L. Yang, Z. Wu, Z. Qin, H. Zhu, W. Fan, J. Wang Appl. Catal. A. Gen, 2020, 602, 117678. doi: 10.1016/j.apcata.2020.117678.
  18. A. Masalska Appl. Catal. A Gen., 2005, 294, 260. doi: 10.1016/J.APCATA.2005.07.039.
  19. X. Meng, J. Song, N. Yang, B. Meng, X. Tan, Z. Ma, K. Li J. Memb. Sci., 2012, 401–402, 300. doi: 10.1016/J.MEMSCI.2012.02.017.
  20. H. Xie, L. Zhuang, Y. Wei, J. Xue, H. Wang Ceramics International, 2017, 43, 14608. doi: 10.1016/J.CERAMINT.2017.07.098.
  21. B. Shon, T. Hong, M. Jung Solid State Ionics, 2012, 225, 695. doi: 10.1016/J.SSI.2012.03.039.
  22. L. Marchetti, F. Martin, F. Datcharry, J. Chêne Corros. Sci., 2018, 144, 1–12. doi: 10.1016/J.CORSCI.2018.05.027.
  23. Z. Zhu, W. Sun, Z. Wang, J. Cao, Y. Dong, W. Liu J. Power Sources, 2015, 281, 417. doi: 10.1016/J.JPOWSOUR.2015.02.005.
  24. A. Basile, F. Gallucci, A. Iulianelli, G. Tereschenko, M. Ermilova, N. Orekhova J. Memb. Sci., 2008, 310, 44. doi: 10.1016/J.MEMSCI.2007.10.028.
  25. K. Zhu, X. Li, Y. Zhang, X. Zhao, Z.Liu, J. Guo J. Hydrogen Energy, 2022, 47, 6734. doi: 10.1016/J.IJHYDENE.2021.12.021.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Бровко Р.В., Монжаренко М.А., Михайлов С.П., Сальникова К.Е., Долуда В.Ю., 2025

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».