канд. хим. наук, ассистент. Тел.: (499) 978-56-70
канд. хим. наук, доцент
канд. хим. наук, доцент. Тел. тот же
ассистент
д-р хим. наук, зав. кафедрой коллоидной химии. Тел.: (499) 978-60-10
д-р хим. наук, зав. кафедрой технологии неорганических веществ. Тел.: (499) 978-78-73
Предложен способ синтеза нанесенных катализаторов CeO2–ZrO2/Al2O3 и CuO/CeO2–ZrO2/Al2O3, основанный на использовании золей – устойчивых дисперсий наночастиц. Исследовано влияние вязкости золей и концентрации дисперсной фазы на время пропитки и количество нанесенного активного компонента. Приготовлены образцы нанесенных катализаторов пропиткой носителя (α-Al2O3) гидрозолями CeO2–ZrO2 и CuO. В образцах варьировалось мольное отношение CeO2/ZrO2 (9/1, 4/1, 1/1, 1/4) и содержание активного компонента на носителе (0,7–3,0 мас.%). CuO вводился в количестве 0,25 мас.%. Охарактеризование образцов выполнялось методами элементного анализа, РФА, ТГА, СЭМ, низкотемпературной адсорбции азота. Проведено испытание синтезированных катализаторов в реакции окисления СО на установке проточного типа в интервале температур 20–450 °С при атмосферном давлении и объемной скорости 7200 ч–1 на газовой смеси состава (об.%.): СО – 4,1; О2 – 9,6; N2 – 86,3. Показано, что полученные образцы проявляют каталитическую активность в интервале температур 150–400 °С, полное окисление СО в условиях проведения реакции достигается при содержании активного компонента 1 мас.%. Введение оксида меди в состав катализатора снижает температуру полного окисления на 200 °С. Многокомпонентный катализатор CuO/CeO2–ZrO2/Al2O3, полученный золь-гель методом, проявляет активность, сопоставимую с активностью катализаторов на основе металлов платиновой группы. Результаты данной работы могут служить основой для технологии нанесенных катализаторов с использованием золей оксидов различных металлов.
The method of synthesis of catalysts CeO2–ZrO2/Al2O3 and CuO/CeO2–ZrO2/Al2O3 using sol – stable dispersions of nanoparticles was proposed. The effect of sols viscosity and concentration of the dispersed phase at the time of impregnation and the amount of the supported active component is investigated. The samples are prepared by hydrosol CeO2–ZrO2 and CuO impregnation of catalysts support (α-Al2O3). The samples varied molar ratio CeO2/ZrO2 (in the final catalyst, it was 9/1 4/1, 1/1 1/4) and the content of the active component on a support (0,7–3,0 wt.%). CuO is impregnated in an amount of 0,25 wt.%. The study of samples is performed by elemental analysis, XRD, TGA, SEM, low-temperature nitrogen adsorption. There is testing of the synthesized catalysts in the oxidation of CO on the laboratory unit flow type in the temperature range 20–450 °C at atmospheric pressure and space velocity 7200 h–1 with the gas mixture composition (vol.%).: CO – 4,1, O2 – 9,6 ; N2 – 86,3. It is shown that the samples exhibit catalytic activity in the temperature range 150–400 °C, complete oxidation of CO in the reaction conditions is achieved when the content of active ingredient is 1 wt.%. The introduction of copper oxide in the catalyst lowers the temperature of complete oxidation at 200 °C. Multi-component catalyst CuO/CeO2–ZrO2/Al2O3, obtained by solgel method, shows activity comparable to the activity of catalysts based on platinum group metals. The results of this work can serve as a basis for technology supported catalysts with different metal oxide sols.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.