Особенности гидрирования CO₂ на MoO₃ /Al₂O₃ и γ-Al₂O₃
- Авторы: Кипнис М.А.1, Самохин П.В.1, Галкин Р.С.1, Волнина Э.А.1, Жиляева Н.А.1
-
Учреждения:
- ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
- Выпуск: Том 65, № 1 (2024)
- Страницы: 67-77
- Раздел: СТАТЬИ
- URL: https://medjrf.com/0453-8811/article/view/660343
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0453881124010065
- EDN: https://elibrary.ru/GZVSMX
- ID: 660343
Цитировать
Аннотация
Изучены физико-химические и каталитические (гидрирование CO₂) характеристики Mo-содержащих катализаторов. Катализаторы, в состав которых входит 8 и 15 вес. % оксида Mo, приготовлены пропиткой парамолибдатом аммония γ-Al₂O₃ с последующими сушкой и прокалкой при 500°C. Введение оксида Mo уменьшает объем пор носителя и увеличивает их средний размер, что свидетельствует о распределении нанесенного оксида молибдена в порах носителя. По данным рентгенофазового анализа в прокаленном катализаторе практически отсутствует фаза кристаллического MoO₃. Согласно спектрам комбинационного рассеяния, на поверхности катализатора присутствуют кислородсодержащие образования, в которых атомы Mo тетраэдрически и октаэдрически координированы по отношению к атомам кислорода. Нанесенный MoO₃ частично восстанавливается водородом при линейном нагреве начиная с 320°C. Гидрирование CO₂ (газ состава, об. %: 30.7 CO₂, 68 H₂, ост. N2, навеска 0.5 г) изучено в режиме линейного нагрева до 400°C. Основной является обратная реакция паровой конверсии СО. Вклад реакции метанирования в гидрирование CO₂ невелик. Повышение температуры и давления положительно влияет на конверсию CO₂. При увеличении давления с 1 до 5 МПа содержание СО возрастает примерно в два раза. В гидрировании CO₂ заметную активность, хотя и значительно меньшую по сравнению с Mo-содержащими катализаторами, проявляет и γ-Al₂O₃, предварительно прогретый в токе H₂ до 400°C. С повышением давления активность оксида алюминия, как и Mo-содержащих катализаторов, растет.
Полный текст

Об авторах
М. А. Кипнис
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: kipnis@ips.ac.ru
Россия, Ленинский просп., 29, Москва, 119991
П. В. Самохин
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
Email: kipnis@ips.ac.ru
Россия, Ленинский просп., 29, Москва, 119991
Р. С. Галкин
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
Email: kipnis@ips.ac.ru
Россия, Ленинский просп., 29, Москва, 119991
Э. А. Волнина
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
Email: kipnis@ips.ac.ru
Россия, Ленинский просп., 29, Москва, 119991
Н. А. Жиляева
ФГБУН Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН
Email: kipnis@ips.ac.ru
Россия, Ленинский просп., 29, Москва, 119991
Список литературы
- Leonzio G. // J. CO₂ Util. 2018. V. 27. P. 326.
- Joo O.-S., Jung K.-D., Moon I., Rozovskii A. Ya., Lin G. I., Han S.-H., Uhm S.-J. // Ind. Eng. Chem. Res. 1999. V. 38. P. 1808.
- Vibhatavata P., Borgard J.-M., Tabarant M., Bianchi D., Mansilla C. // Int. J. Hydrogen Energy. 2013. V. 38. P. 6397.
- Martín N., Cirujano F. G. // J. CO₂ Util. 2022. V. 65. P. 102176.
- Zhou W., Kang J., Cheng K., He S., Shi J., Zhou C., Zhang Q., Chen J., Peng L., Chen M., Wang Y. // Angew. Chem. Int. Ed. 2018. V. 57. P. 12012.
- Li Z., Wang J., Qu Y., Liu H., Tang C., Miao S., Feng Z., An H., Li C. // ACS Catal. 2017. V. 7. P. 8544.
- Busca G. Heterogeneous catalytic materials. Solid state chemistry, surface chemistry and catalytic behavior. Ch. 9. Elsevier B. V., 2014. 463 p.
- Kunkes E., Behrens M. Methanol Chemistry / In: Chemical Energy Storage, Ed. Schlögl R. Berlin: De Gruyter Textbook, 2013. P. 413.
- Etim U. J., Zhang C., Zhong Z. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 3265.
- Meng F., Yang G., Li B., Li Z. // Appl. Catal. A: Gen. 2022. V. 646. P. 118884.
- Wang J., Zhang G., Zhu J., Zhang X., Ding F., Zhang A., Guo X., Song C. // ACS Catal. 2021. V. 11. P. 1406.
- Li Y., Chen X., Zhang M., Zhu Y., Ren W., Mei Z., Gu M., Pan F. // Catal. Sci. Technol. 2019. V. 9. P. 803.
- Kim H.-S., Cook J. B., Lin H., Ko J. S., Tolbert S. H., Ozolins V., Dunn B. // Nature Mater. 2017. V. 16. P. 454.
- Noby S. Z., Fakharuddin A., Schupp S., Sultan M., Krumova M., Drescher M., Azarkh M., Boldt K., Schmidt-Mende L. // Mater. Adv. 2022. V. 3. P. 3571.
- Zhu M., Tian P., Ford M. E., Chen J., Xu J., Han Y.-F., Wachs I. E. // ACS Catal. 2020. V. 10. P. 7857.
- Синев М. Ю. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 4. С. 450.
- Doornkamp C., Ponec V. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2000. V. 162. P. 19.
- Кипнис М. А., Самохин П. В., Волнина Э. А., Магомедова М. В., Туркова Т. В. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 3. С. 351. (Kipnis M. A., Samokhin P. V., Volnina E. A., Magomedova M. V., Turkova T. V. // Kinet. Catal. 2022. V. 63. № 3. Р. 292.)
- Гинье А. Рентгенография кристаллов. Теория и практика. Под ред. акад. Белова Н. В. Москва: Физматгиз, 1961. 604 с. (Guinier, A., Theorie et Technique de la Radiocristallographie. Paris: Dunod, 1956.)
- Кипнис М. А., Самохин П. В., Белостоцкий И. А., Туркова Т. В. // Катализ в промышленности. 2017. Т. 17. С. 442. (Kipnis M. A., Samokhin P. V., Belostotskii I. A., Turkova T. V. // Catal. Indust. 2018. V. 10. № 2. Р. 97.)
- https://ramanlife.com/library. Обращение 17.02.2023.
- Seguin L., Figlarz M., Cavagnat R., Lassègues J.-C. // Spectrochim. Acta. Part A. 1995. V. 51. Р. 1323.
- Knözinger H., Jeziorowski H. // J. Phys. Chem. 1978. V. 82. № 18. Р. 2002.
- Hu H., Wachs I. E., Bare S. R. // J. Phys. Chem. 1995. V. 99. № 27. Р. 10897.
- Liu X., Yang L., Huang M., Li Q., Zhao L., Sang Y., Zhang X., Zhao Z., Liu H., Zhou W. // Appl. Catal. B: Environ. 2022. V. 319. P. 121887.
- Catalyst handbook. Ed. M. Twigg. Wolfe Publishing Ltd., 1989. 575 p.
- Joubert J., Salameh A., Krakoviack V., Delbecq F., Sautet P., Copéret C., Basset J. M. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 23944.
- Ferri D., Bürgi T., Baiker A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 2667.
- Rabee A. I.M., Zhao D., Cisneros S., Kreyenschulte C. R., Kondratenko V., Bartling S., Kubis C., Kondratenko E. V., Brückner A., Rabeah J. // Appl. Catal. B: Environ. 2023. V. 321. P. 122083.
- Yang Y.-N., Huang C.-W., Nguyen V.-H., Wu J. C.-S. // Catal. Commun. 2022. V. 162. P. 106373.
Дополнительные файлы
