catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2024-4-60-64catal-1062Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYВлияние соотношения Fe/Cr на каталитическую активность катализаторов FeCr/C в процессе окислительного дегидрирования этанаInfluence of the Fe/Cr ratio on the catalytic activity of FeCr/C catalysts in the process of oxidative dehydrogenation of ethaneМишанинИ. И.MishaninI. I.ctls@kalvis.ruБогданТ. В.BogdanT. V.ctls@kalvis.ruФедосеевТ. В.FedoseevT. V.ctls@kalvis.ruСкибаМ. А.SkibaM. A.ctls@kalvis.ruЧернавскийП. А.ChernavskyP. A.ctls@kalvis.ruКоклинА. Е.KoklinA. E.ctls@kalvis.ruМаслаковК. И.MaslakovK. I.ctls@kalvis.ruБогданВ. И.BogdanV. I.ctls@kalvis.ruИнститут органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), МоскваРоссияN.D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry RAS, MoscowRussian FederationХимический факультет, Московский государственный университет (МГУ) им. М.В. Ломоносова, МоскваРоссияMoscow State University. M.V. Lomonosov, Faculty of Chemistry RAS, MoscowRussian FederationВысший химический колледж РАН (ВХК РАН), МоскваРоссияHigher Chemical College of the RAS (VCC RAS), MoscowRussian Federation2024180720242446064Copyright © LLC "KALVIS", 20242024LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1062

Проанализировано влияние соотношения активных компонентов (Fe и Cr) на каталитическую активность FeCr/C-катализаторов в окислительном дегидрировании этана с СО2. Наилучшие результаты были достигнуты на катализаторе 2Fe3,7Cr/C, в котором соотношение Fe : Cr соответствует стехиометрии хромита железа (II) – FeCr2O4. Получены и проанализированы физико-химические характеристики приготовленных катализаторов (РФА, РФЭС, магнитометрический метод). Из совокупности полученных данных можно предполагать наличие фазы хромита желаза (II).

The influence of the ratio of active components (Fe and Cr) on the catalytic activity of FeCr/C catalysts in the oxidative dehydrogenation of ethane with CO2 was analyzed. The best results were achieved on the 2Fe3.7Cr/C catalyst, in which the Fe:Cr ratio corresponds to the stoichiometry of iron (II) chromite – FeCr2O4. The physicochemical characteristics of the prepared catalysts were obtained and analyzed (XRF, XPS, magnetometric method). From the totality of the data obtained, we can assume the presence of an iron (II) chromite phase.

окислительное дегидрированиеэтанэтилендиоксид углеродауглеродный носительСибунитхромит железа (II)oxidative dehydrogenationethaneethylenecarbon dioxidecarbon carrierSibunitiron (II) chromiteReferencesM.A. Artsiusheuski, R. Verel, J.A. Bokhoven, V.L. Sushkevich // Angew. Chem.Int. Ed. 2023. V.62. e2023091.M.A. Artsiusheuski, R. Verel, J.A. Bokhoven, V.L. Sushkevich // Angew. Chem.Int. Ed. 2023. V.62. e2023091.https://doi.org/10.1002/anie.202309180https://doi.org/10.1002/anie.202309180M.A. Tedeeva, A.L. Kustov, P.V. Pribytkov, G.I. Kapustin, A.V. Leonov, O.P. Tkachenko, O.B. Tursunov, N.D. Evdokimenko, L.M. Kustov // Fuel. 2022. V. 313. P. 122698.M.A. Tedeeva, A.L. Kustov, P.V. Pribytkov, G.I. Kapustin, A.V. Leonov, O.P. Tkachenko, O.B. Tursunov, N.D. Evdokimenko, L.M. Kustov // Fuel. 2022. V. 313. P. 122698.https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122698https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122698S. A. Chernyak, M. Corda, J. P. Dath, V. V. Ordomsky, A.Y. Khodakov // Chem. Soc. Rev. 2022. V.51. P. 7994-8044.S. A. Chernyak, M. Corda, J. P. Dath, V. V. Ordomsky, A.Y. Khodakov // Chem. Soc. Rev. 2022. V.51. P. 7994-8044.https://doi.org/10.1039/D1CS01036Khttps://doi.org/10.1039/D1CS01036KIgonina M., Tedeeva M., Kalmykov K., Kapustin G., Nissenbaum V., Mishin I., Pribytkov P., Dunaev S., Kustov L., Kustov A. // Catalysts. 2023. V.13. P.1-15.Igonina M., Tedeeva M., Kalmykov K., Kapustin G., Nissenbaum V., Mishin I., Pribytkov P., Dunaev S., Kustov L., Kustov A. // Catalysts. 2023. V.13. P.1-15.https://doi.org/10.3390/catal13050906https://doi.org/10.3390/catal13050906Mashkin M.Y., Tedeeva M.A., Fedorova A.A., Fatula E.R., Egorov A.V., Dvoryak S.V., Maslakov K.I., Knotko A.V., Baranchikov A.E., Kapustin G.I., Petukhov D.I., Shatalova T.B., Morozov I.V., Kustov L.M., Kustov A.L. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2023. V. 98. P.1247-1259.Mashkin M.Y., Tedeeva M.A., Fedorova A.A., Fatula E.R., Egorov A.V., Dvoryak S.V., Maslakov K.I., Knotko A.V., Baranchikov A.E., Kapustin G.I., Petukhov D.I., Shatalova T.B., Morozov I.V., Kustov L.M., Kustov A.L. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2023. V. 98. P.1247-1259.https://doi.org/10.1002/jctb.7339https://doi.org/10.1002/jctb.7339Y Cao, X Luo, H Yu, F Peng, H Wang, G Ning // Catal. Sci. Technol. 2013. V. 3. P. 2654-2660Y Cao, X Luo, H Yu, F Peng, H Wang, G Ning // Catal. Sci. Technol. 2013. V. 3. P. 2654-2660https://doi.org/10.1039/C3CY00256Jhttps://doi.org/10.1039/C3CY00256JGuang Xiong, Jiannan Sang // J. Mol. Catal. A. 2014. V. 392. P. 315-320.Guang Xiong, Jiannan Sang // J. Mol. Catal. A. 2014. V. 392. P. 315-320.https://doi.org/10.1016/j.molcata.2014.05.037.https://doi.org/10.1016/j.molcata.2014.05.037.Zhu J., Holmen A., Chen D. // ChemCatChem. 2013. V. 5. P. 378.Zhu J., Holmen A., Chen D. // ChemCatChem. 2013. V. 5. P. 378.https://doi.org/10.1002/cctc.201200471https://doi.org/10.1002/cctc.201200471Chernyak S.A., Kustov A.L., Stolbov D.N., Tedeeva M.A., Isaikina O.Ya, Maslakov K.I., Usoltseva N.V., Savilov S.V. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 578. 152099.Chernyak S.A., Kustov A.L., Stolbov D.N., Tedeeva M.A., Isaikina O.Ya, Maslakov K.I., Usoltseva N.V., Savilov S.V. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 578. 152099.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152099https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152099I. I. Mishanin, T.V. Bogdan, A.E. Koklin, V.I. Bogdan // Chem. Eng. J. 2022. V. 446. P. 137184.I. I. Mishanin, T.V. Bogdan, A.E. Koklin, V.I. Bogdan // Chem. Eng. J. 2022. V. 446. P. 137184.https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137184https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137184I.I. Mishanin, T.V. Bogdan, A.V. Smirnov, P.A. Chernavskii, N.N. Kuznetsova, V.I. Bogdan // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. P. 422-424.I.I. Mishanin, T.V. Bogdan, A.V. Smirnov, P.A. Chernavskii, N.N. Kuznetsova, V.I. Bogdan // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. P. 422-424.https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.04.039https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.04.039Kim O.A., Bogdan T.V., Koklin A.E., Bogdan V.I. // Rus. J. Phys.Chem. B. 2022. V. 16(7), P. 1218–1220.Kim O.A., Bogdan T.V., Koklin A.E., Bogdan V.I. // Rus. J. Phys.Chem. B. 2022. V. 16(7), P. 1218–1220.https://doi.org/10.1134/S1990793122070107https://doi.org/10.1134/S1990793122070107Lei Liu, Qing-Fang Deng, Bao Agula, Tie-Zhen Ren, Yu-Ping Liu, Bao Zhaorigetu, Zhong-Yong Yuan // Catal. Today. 2012. V. 186. P.35-41.Lei Liu, Qing-Fang Deng, Bao Agula, Tie-Zhen Ren, Yu-Ping Liu, Bao Zhaorigetu, Zhong-Yong Yuan // Catal. Today. 2012. V. 186. P.35-41.https://doi.org/10.1016/j.cattod.2011.08.022https://doi.org/10.1016/j.cattod.2011.08.022Adnan Hayel Ali, Eduardo H. Wanderlind, Gizelle I. Almerindo // Renew. Energ. 2024. V.220.119656.Adnan Hayel Ali, Eduardo H. Wanderlind, Gizelle I. Almerindo // Renew. Energ. 2024. V.220.119656.https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119656https://doi.org/10.1016/j.renene.2023.119656Liu, L., Deng, Q.-F., Liu, Y.-P., Ren, T.-Z., & Yuan, Z.-Y. // Catal. Commun. 2011. V. 16. P. 81–85.Liu, L., Deng, Q.-F., Liu, Y.-P., Ren, T.-Z., & Yuan, Z.-Y. // Catal. Commun. 2011. V. 16. P. 81–85.https://doi.org/10.1016/j.catcom.2011.09.005https://doi.org/10.1016/j.catcom.2011.09.005Hu, Z.-P., Zhao, H., Chen, C., & Yuan, Z.-Y. // Catal. Today. 2018. V. 316. P. 214-222.Hu, Z.-P., Zhao, H., Chen, C., & Yuan, Z.-Y. // Catal. Today. 2018. V. 316. P. 214-222.https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.01.010https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.01.010I.I. Mishanin, V.I. Bogdan // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 359.I.I. Mishanin, V.I. Bogdan // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 359.https://doi.org/10.1016/j.mencom.2020.05.033https://doi.org/10.1016/j.mencom.2020.05.033Lokteva E.S., Shishova V.V., Maslakov K.I., Golubina E.V., Kharlanov A.N., Rodin I.A., Vokuev M.F., Filimonov D.S., Tolkachev N.N. // Applied Surface Science. 2023 V. 613 P. 156022. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.156022Lokteva E.S., Shishova V.V., Maslakov K.I., Golubina E.V., Kharlanov A.N., Rodin I.A., Vokuev M.F., Filimonov D.S., Tolkachev N.N. // Applied Surface Science. 2023 V. 613 P. 156022. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.156022Максимочкин В.И., Губайдуллин Р.Р., Гареева М. Я. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2013. №3. C. 64-70.Максимочкин В.И., Губайдуллин Р.Р., Гареева М. Я. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2013. №3. C. 64-70.URL:https://cyberleninka.ru/article/n/magnitnye-svoystva-i-struktura-hromitov-sostava-fe2-xmgxcro4 (дата обращения: 30.11.2023).URL:https://cyberleninka.ru/article/n/magnitnye-svoystva-i-struktura-hromitov-sostava-fe2-xmgxcro4 (дата обращения: 30.11.2023).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.