catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2026-4-21-30catal-1282Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYВлияние фазового состава алюмооксидного носителя катализаторов Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 на процесс изомеризации гептанаThe effect of the phase composition of the alumina support of Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 catalysts on the process of heptane isomerizationШкуренокВ. А.ShkurenokV. A.ctls@kalvis.ruЯблоковаС. С.YablokovaS. S.ctls@kalvis.ruЛавреновА. В.LavrenovA. V.ctls@kalvis.ruКовбаО. А.KovbaO. A.ctls@kalvis.ruГлазневаТ. С.GlaznevaT. S.ctls@kalvis.ruМуромцевИ. В.MuromtsevI. V.ctls@kalvis.ruГуляеваТ. И.GulyaevaT. I.ctls@kalvis.ruГорбуноваО. В.GorbunovaO. V.ctls@kalvis.ruКорниенкоН. В.KornienkoN. V.ctls@kalvis.ruЦентр новых химических технологий ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН, ОмскРоссияCenter of New Chemical Technologies BIC, Boreskov Institute of Catalysis, OmskRussian FederationИнститут катализа им Г.К. Борескова СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis, NovosibirskRussian Federation2026170820262642130Copyright © LLC "KALVIS", 20262026LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1282

Изучено влияние фазового состава алюмооксидного носителя на формирование нанесенных вольфраматциркониевых катализаторов изомеризации гептана. Для получения образцов носителя использовали псевдобемит, который прокаливали при различных температурах и продолжительности. Впервые показано, что использование алюмооксидного носителя, представленного более чем на 90 мас.% фазой α-Al2O3, обеспечивает формирование в составе катализатора Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 фазы t-ZrO2 с размером частиц по ОКР 11–13 нм и достижение плотности кислотных центров по данным термопрограммируемой десорбции аммиака 4,7–4,8 мкмоль/м2. Катализаторы отличаются высокой селективностью изомеризации на уровне 88,7–93,3 % при степени превращения гептана 74,8–79,3 %.

The effect of the phase composition of the alumina support on the formation of supported tungstated zirconia catalysts for heptane isomerization was studied. Pseudoboehmite calcined at various temperatures and durations was used to obtain support samples. It was shown that the use of an alumina support containing more than 90 wt.% α-Al2O3 ensures the formation of a t-ZrO2 phase in the Pd/WO3-ZrO2/Al2O3 catalyst with a CSR particle size of 11-13 nm and an acid site density of 4.7-4.8 μmol/m2, as measured by temperature-programmed desorption of ammonia. The catalysts exhibit high isomerization selectivity of 88.7-93.3% with a heptane conversion of 74.8-79.3%.

изомеризациягептанпалладийвольфраматсодержащий диоксид цирконияоксид алюминиянанесенные катализаторыisomerizationheptanespalladiumtungstated zirconiаaluminasupported catalystsРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания Института катализа СО РАН (проект FWUR-2024-0039). Исследования физико-химических свойств катализаторов выполнены с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Национальный центр исследования катализаторов» Института катализа СО РАН.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 (project FWUR-2024-0039). The physicochemical properties of the catalysts were studied using equipment from the National Catalyst Research Center (NCCR) of the Institute of Catalysis SB RAS.ReferencesО требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 013/2011.О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 013/2011.Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Шкуренок В.А., Бикметова Л.И., Белопухов Е.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Белый А.С., Лавренов А.В., Кондрашев Д.О., Клейменов А.В. // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22. № 1. С. 40-56. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-1-40-56Смоликов М.Д., Кирьянов Д.И., Шкуренок В.А., Бикметова Л.И., Белопухов Е.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Белый А.С., Лавренов А.В., Кондрашев Д.О., Клейменов А.В. // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22. № 1. С. 40-56. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-1-40-56Кондрашев Д.О. // Нефтехимия. 2016. № 6. С. 645-650. 10. https://doi.org/7868/S0028242116060125Кондрашев Д.О. // Нефтехимия. 2016. № 6. С. 645-650. 10. https://doi.org/7868/S0028242116060125Шакун А.Н., Федорова М.Л. // Катализ в промышленности. 2014. № 5. С. 29-37.Шакун А.Н., Федорова М.Л. // Катализ в промышленности. 2014. № 5. С. 29-37.Шакун А.Н., Фёдорова М.Л., Карпенко Т.В., Демидова Е.В. // Мир нефтепродуктов. 2020. № 6. С. 6-14. https://doi.org/10.32758/2071-5951-2020-0-6-6-14Шакун А.Н., Фёдорова М.Л., Карпенко Т.В., Демидова Е.В. // Мир нефтепродуктов. 2020. № 6. С. 6-14. https://doi.org/10.32758/2071-5951-2020-0-6-6-14Патент RU 2408659, опубл. 10.01.2011.Патент RU 2408659, опубл. 10.01.2011.Величкина Л.М., Канашевич Д.А., Восмериков А.В. // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. № 4. С. 327-338. https://doi.org/10.15372/KhUR20150401Величкина Л.М., Канашевич Д.А., Восмериков А.В. // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. № 4. С. 327-338. https://doi.org/10.15372/KhUR20150401Yang Z., Liu Y., Liu D., Meng X., Liu C. // Appl. Catal. A Gen. 2017. Vol. 543. P. 274-282. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.06.028Yang Z., Liu Y., Liu D., Meng X., Liu C. // Appl. Catal. A Gen. 2017. Vol. 543. P. 274-282. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.06.028Chen H., Yi F., Ma C., Gao X., Liu S., Tao Z., Wu B., Xiang H., Yang Y., Li Y.-w. // Fuel. 2020. Vol. 268. 117241. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117241Chen H., Yi F., Ma C., Gao X., Liu S., Tao Z., Wu B., Xiang H., Yang Y., Li Y.-w. // Fuel. 2020. Vol. 268. 117241. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117241Fedyna M., Śliwa M., Jaroszewska K., Trawczyński J. // Fuel. 2020. Vol. 280. 118607. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118607Fedyna M., Śliwa M., Jaroszewska K., Trawczyński J. // Fuel. 2020. Vol. 280. 118607. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118607Rabindran Jermy B., Khurshid M., Al-Daous M.A., Hattori H., Al-Khattaf S.S. // Catal. Today. 2011. Vol. 164. P. 148-153. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.10.022Rabindran Jermy B., Khurshid M., Al-Daous M.A., Hattori H., Al-Khattaf S.S. // Catal. Today. 2011. Vol. 164. P. 148-153. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.10.022Smolikov M.D., Shkurenok V.A., Bikmetova L.I., Prosvirin I.P., Gulyaeva T.I., Bukhtiyarov A.V., Paukshtis E.A., Bukhtiyarov V.I., Lavrenov A.V. // Mol. Catal. 2022. Vol. 529. Art. 112527. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2022.112527Smolikov M.D., Shkurenok V.A., Bikmetova L.I., Prosvirin I.P., Gulyaeva T.I., Bukhtiyarov A.V., Paukshtis E.A., Bukhtiyarov V.I., Lavrenov A.V. // Mol. Catal. 2022. Vol. 529. Art. 112527. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2022.112527Liu B., Yang H., Xu H., Liu Q., Hou S., Zhang A., Guo X. // Chem. Eng. Sci. 2025. Vol. 304. Art. 121037. https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.121037Liu B., Yang H., Xu H., Liu Q., Hou S., Zhang A., Guo X. // Chem. Eng. Sci. 2025. Vol. 304. Art. 121037. https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.121037Sayed M.A., El-Khair M.A.A., Ragab A.A., El Naga A.O.A., Gado W.S., Morshedy A.S. // Inorg. Chem. Commun. 2025. Vol. 172. Art. 113693. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2024.113693Sayed M.A., El-Khair M.A.A., Ragab A.A., El Naga A.O.A., Gado W.S., Morshedy A.S. // Inorg. Chem. Commun. 2025. Vol. 172. Art. 113693. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2024.113693Corma A., Serra J.M., Chica A. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 495-506. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(03)00148-2Corma A., Serra J.M., Chica A. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 495-506. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(03)00148-2Xu X., Liu T., Xie P., Yue Y., Miao C., Hua W., Gao Z. // Catal. Commun. 2014. Vol. 54. P. 77-80. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2014.05.020Xu X., Liu T., Xie P., Yue Y., Miao C., Hua W., Gao Z. // Catal. Commun. 2014. Vol. 54. P. 77-80. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2014.05.020Saxena S.K., Viswanadham N., Garg M.O. // J. Ind. Eng. Chem. 2014. Vol. 20. P. 3875-3883. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.12.093Saxena S.K., Viswanadham N., Garg M.O. // J. Ind. Eng. Chem. 2014. Vol. 20. P. 3875-3883. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.12.093Ohno T., Li Z., Sakai N., Sakagami H., Takahashi N., Matsuda T. // Appl. Catal. A Gen. 2010. Vol. 389. P. 52-59. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.09.006Ohno T., Li Z., Sakai N., Sakagami H., Takahashi N., Matsuda T. // Appl. Catal. A Gen. 2010. Vol. 389. P. 52-59. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.09.006Кузнецова Л.И., Казбанова А.В., Кузнецов П.Н. // Нефтехимия. 2012. Т. 52. № 2. С. 104-108.Кузнецова Л.И., Казбанова А.В., Кузнецов П.Н. // Нефтехимия. 2012. Т. 52. № 2. С. 104-108.Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Леонтьева Н.Н., Белый А.С., Дроздов В.А. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 5. С. 51-59. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-51-59Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Леонтьева Н.Н., Белый А.С., Дроздов В.А. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 5. С. 51-59. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-51-59Иванов А.В., Кустов Л.М. // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 2. С. 21–52.Иванов А.В., Кустов Л.М. // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 2. С. 21–52.Di Gregorio F., Keller V. // J. Catal. 2004. Vol. 225. P. 45-55. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2004.03.023Di Gregorio F., Keller V. // J. Catal. 2004. Vol. 225. P. 45-55. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2004.03.023Barton D.G., Shtein M., Wilson R.D., Soled S.L., Iglesia E. // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. P. 630-640. https://doi.org/10.1021/jp983555dBarton D.G., Shtein M., Wilson R.D., Soled S.L., Iglesia E. // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. P. 630-640. https://doi.org/10.1021/jp983555dБрей В.В. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2005. Т. 41. № 3. С. 156-165.Брей В.В. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2005. Т. 41. № 3. С. 156-165.Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Гуляева Т.И., Муромцев И.В., Лавренов А.В. // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23. № 5. С. 6-13. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-5-6-13Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Казанцев К.В., Гуляева Т.И., Муромцев И.В., Лавренов А.В. // Катализ в промышленности. 2023. Т. 23. № 5. С. 6-13. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-5-6-13Маслянский Г.Н., Шапиро Р.Н. Каталитический риформинг бензинов: химия и технология. Л.: Химия, 1985. 221 с.Маслянский Г.Н., Шапиро Р.Н. Каталитический риформинг бензинов: химия и технология. Л.: Химия, 1985. 221 с.Пахомов Н.А., Золотовский Б.П. // Химия в интересах устойчивого развития. 2022. Т. 30. С. 68-82. DOI: https://doi.org/10.15372/KhUR2022359Пахомов Н.А., Золотовский Б.П. // Химия в интересах устойчивого развития. 2022. Т. 30. С. 68-82. DOI: https://doi.org/10.15372/KhUR2022359Wilson S.J., MC Connell J.D.C. // J. Solid State Chem. 1980. Vol. 34. P. 315-322. https://doi.org/10.1016/0022-4596(80)90429-6Wilson S.J., MC Connell J.D.C. // J. Solid State Chem. 1980. Vol. 34. P. 315-322. https://doi.org/10.1016/0022-4596(80)90429-6Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М.: Типография Паладин, ООО «Принта», 2010. – 288 с.Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М.: Типография Паладин, ООО «Принта», 2010. – 288 с.Rietveld, H.M. // J. Appl. Cryst. 1969. Vol. 2. P. 65-71. http://dx.doi.org/10.1107/S0021889869006558Rietveld, H.M. // J. Appl. Cryst. 1969. Vol. 2. P. 65-71. http://dx.doi.org/10.1107/S0021889869006558Лавренов А.В., Казаков М.О., Дуплякин В.К., Лихолобов В.А. // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 3. С. 236-242.Лавренов А.В., Казаков М.О., Дуплякин В.К., Лихолобов В.А. // Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 3. С. 236-242.

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