catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2025-6-12-20catal-1208Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ КАТАЛИЗАGENERAL PROBLEMS OF CATALYSISПриготовление высокодисперсных катализаторов Ni/γ-Al2O3 путем термической обработки нанесенного основного нитрата никеля водородсодержащим газомPreparation of highly dispersed Ni/ Al2O3 catalysts by heat treatment of supported basic nickel nitrate with hydrogen-containing gasНуждинА. Л.NuzhdinA. L.ctls@kalvis.ruБухтияроваМ. В.BukhtiyarovaM. V.ctls@kalvis.ruПахаруковаВ. П.PakharukovaV. P.ctls@kalvis.ruСлавинскаяЕ. М.SlavinskayaE. M.ctls@kalvis.ruШаманаевИ. В.ShamanaevI. V.ctls@kalvis.ruБухтияроваГ. A.BukhtiyarovaG. A.ctls@kalvis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian Federation2025051220252561220Copyright © LLC "KALVIS", 20252025LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1208

Исследован процесс приготовления высококонцентрированного катализатора 18%Ni/Al2O3 методом пропитки γ-Al2O3 раствором нитрата никеля с последующей термообработкой в водородсодержащей атмосфере. Термическая обработка нанесенного Ni3(ОН)4(NO3)2, который главным образом образуется после прокаливания пропитанного и высушенного носителя при 200 °C, в среде H2 (содержание Н2 ≥ 20 %) при 230 °C способствует формированию фазы высокодисперсного NiO. При этом полностью удаляются нитрат-ионы и не происходит укрупнения частиц активного компонента по сравнению с фазой Ni3(ОН)4(NO3)2. Уменьшение концентрации Н2 в газовой смеси снижает скорость разложения нитратов и приводит к укрупнению частиц активного компонента при содержании Н2 ≤ 5 %. Выдвинуто предположение о роли водорода в процессе прокаливания предшественника катализатора.

The process of preparing a highly concentrated Ni/Al2O3 catalyst by impregnating γ-Al2O3 with a nickel nitrate solution followed by calcination in a hydrogen-containing atmosphere was studied. Calcination of the supported Ni3(OH)4(NO3)2, which is formed during the heat treatment of the impregnated carrier at 200 °C, in an H2 environment (H2 content ≥20%) at 230 °C promotes the formation of a phase of highly dispersed NiO. In this case, nitrate ions are completely removed and there is no enlargement of the active component particles compared to the initial Ni3(ОН)4(NO3)2 phase. A decrease in the H2 concentration in the gas mixture reduces the rate of nitrate decomposition and leads to an agglomeration of the active component particles at an H2 content of ≤5%. An assumption is made about the role of hydrogen in the process of calcining the catalyst precursor.

высокодисперсный катализаторприготовление катализаторанитрат никелямолекулярный водородNi/Al2O3highly dispersed catalystcatalyst preparationnickel nitratemolecular hydrogenРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания Института катализа СО РАН (FWUR-2024-0035). Исследования физико-химических свойств образцов выполнены с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Национальный центр исследования катализаторов».This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under a state assignment to the Institute of Catalysis SB RAS (FWUR-2024-0035). The physicochemical properties of the samples were studied using equipment from the National Catalyst Research Center, a shared-use facility.ReferencesBartholomew C.H., Farrauto R.J. // J. Сatal. 1976. V. 45. № 1. P. 41—53. https://doi.org/10.1016/0021-9517(76)90054-3Bartholomew C.H., Farrauto R.J. // J. Сatal. 1976. V. 45. № 1. P. 41—53. https://doi.org/10.1016/0021-9517(76)90054-3Rynkowski J.M., Paryjczak T., Lenik M. // Appl. Catal. A Gen. 1993. V. 106. № 1. P. 73—82. https://doi.org/10.1016/0926-860X(93)80156-KRynkowski J.M., Paryjczak T., Lenik M. // Appl. Catal. A Gen. 1993. V. 106. № 1. P. 73—82. https://doi.org/10.1016/0926-860X(93)80156-KГолубина Е.В., Локтева Е.С., Кавалерская Н.Е., Маслаков К.И. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 3. С. 410—427. https://doi.org/10.31857/S0453881120030144Голубина Е.В., Локтева Е.С., Кавалерская Н.Е., Маслаков К.И. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 3. С. 410—427. https://doi.org/10.31857/S0453881120030144Крылов О.В., Мытышак В.А. // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 1. С. 66—92.Крылов О.В., Мытышак В.А. // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 1. С. 66—92.Навалихина М.Д., Крылов О.В. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 7. С. 656—687.Навалихина М.Д., Крылов О.В. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 7. С. 656—687.Gao X., Ashok J., Kawi S. // Catal. Today. 2022. V. 397-399. P. 581—591. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.06.009Gao X., Ashok J., Kawi S. // Catal. Today. 2022. V. 397-399. P. 581—591. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2021.06.009Ewbank J.L., Kovarik L., Diallo F.Z., Sievers C. // Appl. Catal. A Gen. 2015. V. 494. P. 57—67. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.01.029Ewbank J.L., Kovarik L., Diallo F.Z., Sievers C. // Appl. Catal. A Gen. 2015. V. 494. P. 57—67. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.01.029Sietsma J.R.A., Meeldijk J.D., den Breejen J.P., Versluijs-Helder M., van Dillen A.J., de Jongh P.E., de Jong K.P. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. P. 4547—4549. https://doi.org/10.1002/anie.200700608Sietsma J.R.A., Meeldijk J.D., den Breejen J.P., Versluijs-Helder M., van Dillen A.J., de Jongh P.E., de Jong K.P. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. P. 4547—4549. https://doi.org/10.1002/anie.200700608Wolters M., Daly H., Goguet A., Meunier F.C., Hardacre C., Bitter J.H., de Jongh P.E., de Jong K.P. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 7839—7845. https://doi.org/10.1021/jp910840kWolters M., Daly H., Goguet A., Meunier F.C., Hardacre C., Bitter J.H., de Jongh P.E., de Jong K.P. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 7839—7845. https://doi.org/10.1021/jp910840kLi F., Yi X.D, Fang W.P. // Catal. Lett. 2009. V. 130. P. 335—340. https://doi.org/10.1007/s10562-009-0030-zLi F., Yi X.D, Fang W.P. // Catal. Lett. 2009. V. 130. P. 335—340. https://doi.org/10.1007/s10562-009-0030-zSchimpf S., Louis C., Claus P. // Appl. Catal. A Gen. 2007. V. 318. P. 45—53. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.10.034Schimpf S., Louis C., Claus P. // Appl. Catal. A Gen. 2007. V. 318. P. 45—53. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.10.034Malecka B., Lacz A., Drozdz E., Malecki A. // J. Therm. Anal. Calorim. 2015. V. 119. P. 1053—1061. https://doi.org/10.1007/s10973-014-4262-9Malecka B., Lacz A., Drozdz E., Malecki A. // J. Therm. Anal. Calorim. 2015. V. 119. P. 1053—1061. https://doi.org/10.1007/s10973-014-4262-9Gjørup F.H., Ahlburg J.V., Christensen M. // Rev. Sci. Instrum. 2019. V. 90. Art. 073902. https://doi.org/10.1063/1.5089592Gjørup F.H., Ahlburg J.V., Christensen M. // Rev. Sci. Instrum. 2019. V. 90. Art. 073902. https://doi.org/10.1063/1.5089592Coenen K., Gallucci F., Mezari B., Hensen E., van Sint Annaland M. // J. CO2 Util. 2018. V. 24. P. 228—239. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2018.01.008Coenen K., Gallucci F., Mezari B., Hensen E., van Sint Annaland M. // J. CO2 Util. 2018. V. 24. P. 228—239. https://doi.org/10.1016/j.jcou.2018.01.008Elmasrv M.A.A., Gaber A., Khater E.M.H. // J. Therm. Anal. 1998. V. 52. P. 489—495.Elmasrv M.A.A., Gaber A., Khater E.M.H. // J. Therm. Anal. 1998. V. 52. P. 489—495.Sietsma J.R.A., Meeldijk J.D., Versluijs-Helder M., Broersma A., van Dillen A.J., de Jongh P.E., de Jong K.P. // Chem. Mater. 2008. V. 20. № 9. P. 2921—2931. https://doi.org/10.1021/cm702610hSietsma J.R.A., Meeldijk J.D., Versluijs-Helder M., Broersma A., van Dillen A.J., de Jongh P.E., de Jong K.P. // Chem. Mater. 2008. V. 20. № 9. P. 2921—2931. https://doi.org/10.1021/cm702610h

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