catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-142Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ КАТАЛИЗАGENERAL PROBLEMS OF CATALYSISВЛИЯНИЕ СОСТАВА ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ И СПОСОБА ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЛОЧНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ АКТИВНОСТЬ В РЕАКЦИИ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНАInfluence of the composition of the oxide coating and method of preparation of block catalysts on their activity in the deep oxidation of methaneКанцероваМ. Р.KantserovaM. R.

канд. хим. наук, науч. сотрудник отдела каталитических окислительно-восстановительных процессов.Тел.: (38044) 525-67-76

mkantserova@ukr.netОрликС. Н.OrlikS. N.

д-р хим. наук, чл.-кор. НАН Украины, зав. отделом каталитических окислительно-восстановительных процессов. Тел.: (38044) 525-66-78

Sorlyk@yahoo.co.ukШвецА. В.ShvetsA. V.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник отдела пористых веществ и материалов. Тел.: (38044) 525-41-96

alexshvets@ukr.netИнститут физической химии им. Л.В. Писаржевского НАН УкраиныRussian Federation20142711201401915Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/142

С применением методов рентгенофазового анализа, тепловой десорбции азота и термопрограммированного восстановления водородом исследованы катализаторы глубокого окисления метана, содержащие оксиды 3d-металлов (Mn, Co), редкоземельного (La) и щелочноземельных (Ba, Sr) элементов в пористых матрицах вторичных носителей (Al2O3, ZrO2, их бинарной композиции), сформированных на поверхности блоков сотовой структуры (кордиерит, каолино-аэросил). Показано, что активность и стабильность катализаторов зависит от способа приготовления, природы активного компонента, вторичного и блочного носителей. После проведения ресурсных испытаний предложенные катализаторы, обеспечивающие 80–100 %-ную конверсию метана в СО2 при температурах 650–750 °С, могут быть рекомендованы для использования в системах каталитической очистки газов от примесей углеводородов (метана и гомологов С2–С4) и для сжигания углеводородного топлива в промышленных и бытовых каталитических теплогенераторах.

Catalysts for deep oxidation of methane were studied using the methods of X-ray diffraction, thermal desorption of nitrogen and temperature-programmed reduction with hydrogen. These catalysts comprise oxides of 3d-metals (Mn, Co), rare earth (La) and alkaline earth (Ba, Sr) elements in a porous matrix of secondary supports (Al2O3, ZrO2, their binary composition) formed on the surface of the honeycomb structure blocks (cordierite, kaolin – aerosil ). It is shown that the activity and stability of the catalysts depends on the way of preparation, the nature of the active ingredient, and the block of secondary carriers. Suggested catalysts provide 80–100 % conversion of methane to CO2 at temperatures 650–750 °C, and can be recommended for use in the catalytic purification of gases from impurities hydrocarbons (methane and homologous С2–С4), and for burning a hydrocarbon fuel in industrial and household catalytic heat generators.

глубокое окисление метанаблоки сотовой структурыоксиды марганцаоксид кобальтаоксид алюминиядиоксид циркониякаталитические теплогенераторы.deep methane oxidationhoneycomb supportsmanganese oxidescobalt oxidealuminazirconiacatalytic heat generatorsReferencesФаррауто Р.Д., Хек Р.М. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5. С. 646.Фаррауто Р.Д., Хек Р.М. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5. С. 646.Пат. 2056938 РФ. Катализатор для глубокого окисления органических соединений / Г.Г. Гладун, Д.А. Касымбекова, Л.А. Соколова, Г.Р. Космамбетова, Н.М. Попова, Л.П. Карачевцева, опубл. 27.03.1996.Пат. 2056938 РФ. Катализатор для глубокого окисления органических соединений / Г.Г. Гладун, Д.А. Касымбекова, Л.А. Соколова, Г.Р. Космамбетова, Н.М. Попова, Л.П. Карачевцева, опубл. 27.03.1996.Садыков В.А., Павлова С.Н., Бунина Р.В., Аликина Г.М., Тихов С.Ф., Кузнецова Т.Г. и др.// Кинетика иСадыков В.А., Павлова С.Н., Бунина Р.В., Аликина Г.М., Тихов С.Ф., Кузнецова Т.Г. и др.// Кинетика икатализ. 2005. Т. 46. № 2. С. 243.катализ. 2005. Т. 46. № 2. С. 243.Barbato P.S., Landi G., Pirone R., Russo G., Scarpa A. // Catalysis Today. 2009. Vol. 147. P. S271.Barbato P.S., Landi G., Pirone R., Russo G., Scarpa A. // Catalysis Today. 2009. Vol. 147. P. S271.Arendt E., Maione A., Klisinska A., Sanz O., Montes M., Suarez S., Blanco J., Ruiz P. // Appl. Catalysis A: General. 2008. Vol. 339. P. 1.Arendt E., Maione A., Klisinska A., Sanz O., Montes M., Suarez S., Blanco J., Ruiz P. // Appl. Catalysis A: General. 2008. Vol. 339. P. 1.Менон П.Г., Цвинкельс М.Ф., Иохансон Е.М., Ярес С.Г. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5. С. 670.Менон П.Г., Цвинкельс М.Ф., Иохансон Е.М., Ярес С.Г. // Кинетика и катализ. 1998. Т. 39. № 5. С. 670.Patent 5750458 US. Combustion catalysts containing binary oxides / T. Chou, T. Kennelly, R.J. Farrauto, 12.05. 1998.Patent 5750458 US. Combustion catalysts containing binary oxides / T. Chou, T. Kennelly, R.J. Farrauto, 12.05. 1998.Patent 5248251 US. Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it / R.A. Dalla Betta, K. Tsurumi, T. Shoji, 28.09.1993.Patent 5248251 US. Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it / R.A. Dalla Betta, K. Tsurumi, T. Shoji, 28.09.1993.Soisuwan P., Praserthdam P., Chambers D.C., Trimm D.L. // Catalysis Lett. 2005. Vol. 103. P. 63.Soisuwan P., Praserthdam P., Chambers D.C., Trimm D.L. // Catalysis Lett. 2005. Vol. 103. P. 63.Соловьев С.А., Курилець Я.П., Орлик С.Н. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2003. Т. 39.Соловьев С.А., Курилець Я.П., Орлик С.Н. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2003. Т. 39.№ 1. С. 50.№ 1. С. 50.Пат. 65892 UA. Способ приготовления катализатора глубокого окисления метана / Г.Р. Космамбетова, М.Р. Канцерова, С.Н. Орлик, опубл. 15.04.2004.Пат. 65892 UA. Способ приготовления катализатора глубокого окисления метана / Г.Р. Космамбетова, М.Р. Канцерова, С.Н. Орлик, опубл. 15.04.2004.Канцерова М.Р., Орлик С.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 3. С. 438.Канцерова М.Р., Орлик С.Н. // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 3. С. 438.Taichi Sato // Thermochim. Acta. 1985. Vol. 88. P. 69.Taichi Sato // Thermochim. Acta. 1985. Vol. 88. P. 69.Мороз Э.М. // Журнал прикладной химии. 1996. T. 69. № 11. C. 1764.Мороз Э.М. // Журнал прикладной химии. 1996. T. 69. № 11. C. 1764.Иванова А.С. // Журнал прикладной химии. 1996. T. 69. № 11. C. 1799.Иванова А.С. // Журнал прикладной химии. 1996. T. 69. № 11. C. 1799.Мороз Э.М. // Успехи химии. 2011. T. 80. № 4. C. 315.Мороз Э.М. // Успехи химии. 2011. T. 80. № 4. C. 315.Candia L.M., Vicente M.A., Gil A. // Appl. Catalysis A: General. 2000. Vol. 196. P. 281.Candia L.M., Vicente M.A., Gil A. // Appl. Catalysis A: General. 2000. Vol. 196. P. 281.Choudhary V.R., Uphade B.S., Pataskar S.G. // Appl. Catalysis A: General. 2002. Vol. 227. P. 29.Choudhary V.R., Uphade B.S., Pataskar S.G. // Appl. Catalysis A: General. 2002. Vol. 227. P. 29.Kapteijn F., Langeveld A.D., Moulijn J.A., Andreini A., Vuurman M.A., Turek A.M., Jehng J.M., Wachs I.E. // J. Catalysis. 1994. Vol. 150. P. 94.Kapteijn F., Langeveld A.D., Moulijn J.A., Andreini A., Vuurman M.A., Turek A.M., Jehng J.M., Wachs I.E. // J. Catalysis. 1994. Vol. 150. P. 94.Цикоза Л.Т., Исмагилов З.Р., Ушаков В.А., Кузнецов В.В., Овсянникова И.А. // Кинетика и катализ.Цикоза Л.Т., Исмагилов З.Р., Ушаков В.А., Кузнецов В.В., Овсянникова И.А. // Кинетика и катализ.Т. 44. № 6. С. 879.Т. 44. № 6. С. 879.

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