catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-38Research ArticleКАТАЛИЗ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫСATALYSIS AND ENVIRONMENT PROTECTIONСИНТЕЗ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО Me/Mn0,5Ce0,5O2 В РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДАSynthesis and catalytic properties of nanostructured Me/Mn0,5Ce0,5O2 in the oxidation of carbon monoxideЛиберманЕ. Ю.LiebermanE. Yu.

канд. хим. наук, доцент кафедры ТНВ. Тел.: (916) 236-83-30.

el-liberman@mail.ruКлеусовБ. С.KleusovB. S.

аспирант той же кафедры. Тел.: (905) 715-54-38

МихайличенкоА. И.MikhailichenkoA. I.

д-р хим. наук, проф., заведующий той же кафедры

КоньковаТ. В.Kon’kovaT. V.

канд. техн. наук, доцент той же кафедры. Тел.: (906) 727-06-55

ХорошиловА. В.KhoroshilovA. V.

канд. хим. наук, начальник НИЧ (Тушинский комплекс), рук. ЦКП им. Д.И. Менделеева. Тел.: (495) 495-15-34

avkhor@inbox.ruРоссийский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, МоскваRussian Federation201220112014034449Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/38

Для разработки эффективных катализаторов детоксикации техногенных загрязнителей, не содержащих благородные металлы, синтезирован наноструктурированный твердый раствор Mn0,5Ce0,5O2. Методами ДТА, РФА, лазерной масс-спектрометрии и низкотемпературной адсорбции азота исследованы его химический и фазовый состав, текстурные характеристики. Проточным методом определена активность твердого раствора в реакции окисления монооксида углерода в интервале температур 20–300 °С, при атмосферном давлении, объемной скорости газовой смеси 1800 ч–1 и составе газовой смеси (об.%): СО – 3,6; О2 – 8,0; N2 – баланс. Показано, что активность Mn0,5Ce0,5O2 существенно выше активности MnOx и СеО2: температура 100 %-ной конверсии – 92, 120, 210 °С, соответственно. Используя твердый раствор в качестве носителя, методом пропитки приготовлены наноструктурированные катализаторы Сu/Mn0,5Ce0,5O2 и Ag/Mn0,5Ce0,5O2, проявляющие высокую активность в реакции окисления монооксида  глерода: температура 100 %-ной конверсии – 77 и 85 °С, соответственно. Новые катализаторы представляют интерес для процессов очистки выбросов автотранспорта и промышленных предприятий.

Nanostructured solid solution of Mn0,5Ce0,5O2 is synthesized in order to develop an efficient catalysts for detoxification of man-made pollutants that do not contain precious metals. Its chemical and phase composition, texture characteristics were studied by DTA, XRD, laser mass spectrometry and low-temperature nitrogen adsorption. The activity of the solid solution is determined by the flow method in the oxidation of carbon monoxide in the temperature range 20– 300 ° C at atmospheric pressure, space velocity of the gas mixture 1800 h–1 and the composition of the gas mixture (vol.%): CO – 3,6, O2 – 8,0; N2 – balance. It is shown that the activity of Mn0,5Ce0,5O2 significantly higher activity MnOx and CeO2: 100% conversion temperature of – 92, 120, 210 ° C, respectively. Nanostructured catalysts Su/Mn0,5Ce0,5O2 and Ag/Mn0,5Ce0,5O2 prepared by impregnation method using a solid solution as a support. These catalysts show a high activity in the oxidation of carbon monoxide: the temperature of 100 % conversion is – 77 °С and 85 °C, respectively. New catalysts are of interest for the cleaning processes of vehicle emissions and industrial enterprises.

диоксид церияоксид марганцатвердый растворокисление СОcerium dioxidemanganese oxidesolid solutionCO oxidationReferencesTrovarelli A., De Leitenburg С., Boaro М., Dolcetti G. The utilization of ceria in industrial catalysis// Catalysis Today. 1999. V. 50. P. 353—367.Trovarelli A., De Leitenburg С., Boaro М., Dolcetti G. The utilization of ceria in industrial catalysis// Catalysis Today. 1999. V. 50. P. 353—367.Иванова А.И. Физико-химические и каталитические свойства систем на основе CeO2 //Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 6. С.831—849.Иванова А.И. Физико-химические и каталитические свойства систем на основе CeO2 //Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 6. С.831—849.Крылова А.В., Михайличенко А.И. Церийсодержащие оксидные катализаторы. Часть I // ХимическаяКрылова А.В., Михайличенко А.И. Церийсодержащие оксидные катализаторы. Часть I // Химическаятехнология. 2000. № 9. С. 2—16.технология. 2000. № 9. С. 2—16.Крылова А.В., Михайличенко А.И. Церийсодержащие оксидные катализаторы. Часть II // Химическая технология. 2000. № 10. С. 19—25.Крылова А.В., Михайличенко А.И. Церийсодержащие оксидные катализаторы. Часть II // Химическая технология. 2000. № 10. С. 19—25.Trovarelli A., De Leitenburg C., Dolcetti G. CO2 Methanation under transient and steady-state conditions over Rh/CeO2-promoted Rh/SiO2: the role of surface and bulk ceria // Journal of Catalysis. 1995. V. 151. P. 111—124.Trovarelli A., De Leitenburg C., Dolcetti G. CO2 Methanation under transient and steady-state conditions over Rh/CeO2-promoted Rh/SiO2: the role of surface and bulk ceria // Journal of Catalysis. 1995. V. 151. P. 111—124.Xingfu Tang, Junli Chen, Xiumin Huang, Yide Xu, Wenjie Shen. Pt/MnOx—CeO2 catalysts for the complete oxidation of formaldehyde at ambient temperature // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. № 81. Р. 115—121.Xingfu Tang, Junli Chen, Xiumin Huang, Yide Xu, Wenjie Shen. Pt/MnOx—CeO2 catalysts for the complete oxidation of formaldehyde at ambient temperature // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. № 81. Р. 115—121.Xingfu Tang, Yonggang Li, Xiumin Huang, Yide Xu, Huaqing Zhu, Jianguo Wang, Wenjie Shen. MnOx—CeO2 mixed oxide catalysts for complete oxidation of formaldehyde: Effect of preparation method and calcination temperature // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. № 62. Р. 265—273.Xingfu Tang, Yonggang Li, Xiumin Huang, Yide Xu, Huaqing Zhu, Jianguo Wang, Wenjie Shen. MnOx—CeO2 mixed oxide catalysts for complete oxidation of formaldehyde: Effect of preparation method and calcination temperature // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. № 62. Р. 265—273.Yun-Bao Tu, Jin-Yong Luo, Ming Meng, Gang Wang, Jun-Jun He. Ultrasonic-assisted synthesis of highly active catalyst Au/MnOx—CeO2 used for the preferential oxidation of CO in H2-rich stream // nternational Journal of hydrogen energy. 2009. № 34. Р. 3743—3754.Yun-Bao Tu, Jin-Yong Luo, Ming Meng, Gang Wang, Jun-Jun He. Ultrasonic-assisted synthesis of highly active catalyst Au/MnOx—CeO2 used for the preferential oxidation of CO in H2-rich stream // nternational Journal of hydrogen energy. 2009. № 34. Р. 3743—3754.Tikhomirov К., Krucher О., Elsener М., Wokaum А. MnOx—CeO2 mixed oxides for the low-temperature oxidation of diesel soot // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. V. 64. Is. 1—2. Р. 72—78.Tikhomirov К., Krucher О., Elsener М., Wokaum А. MnOx—CeO2 mixed oxides for the low-temperature oxidation of diesel soot // Applied Catalysis B: Environmental. 2006. V. 64. Is. 1—2. Р. 72—78.Xingfu Tang, Yide Xu, Wenjie Shen. Promoting effect of copper on the catalytic activity of MnOx—CeO2 mixed oxide for complete oxidation of benzene // Chemical Engineering Journal. 2008. № 144. Р. 175—180.Xingfu Tang, Yide Xu, Wenjie Shen. Promoting effect of copper on the catalytic activity of MnOx—CeO2 mixed oxide for complete oxidation of benzene // Chemical Engineering Journal. 2008. № 144. Р. 175—180.Delimaris D., Ioannides T. VOC oxidation over MnOx—CeO2 catalysts prepared by a combustion method // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. № 84. Р. 303—312.Delimaris D., Ioannides T. VOC oxidation over MnOx—CeO2 catalysts prepared by a combustion method // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. № 84. Р. 303—312.Gongshin Qi, Ralph T. Performance and kinetics study for low-temperature SCR of NO with NH3 over MnOx—CeO2 catalyst // Journal of Catalysis. 2003. V. 217. Р. 434—441.Gongshin Qi, Ralph T. Performance and kinetics study for low-temperature SCR of NO with NH3 over MnOx—CeO2 catalyst // Journal of Catalysis. 2003. V. 217. Р. 434—441.Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: в 2-х частях. Ч. 2. М.: Мир, 1988.Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: в 2-х частях. Ч. 2. М.: Мир, 1988.Xingfu Tang, Junli Chen, Yonggang Li. Complete oxidation ot formaldehyde over Ag/MnOx—CeO2 catalysts // Chemical Engineering Journal. 2006. V. 118. Is. 1—2. Р. 119—125.Xingfu Tang, Junli Chen, Yonggang Li. Complete oxidation ot formaldehyde over Ag/MnOx—CeO2 catalysts // Chemical Engineering Journal. 2006. V. 118. Is. 1—2. Р. 119—125.Снытников П.В., Стадниченко А.И., Семин Г.Л., Беляев В.Д., Боронин А.И., Собянин В.А. Медно-цериевые катализаторы селективного окисления оксида углерода в водородсодержащих смесях. II. Физико-химическое исследование катализаторов // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 3. С. 472—480.Снытников П.В., Стадниченко А.И., Семин Г.Л., Беляев В.Д., Боронин А.И., Собянин В.А. Медно-цериевые катализаторы селективного окисления оксида углерода в водородсодержащих смесях. II. Физико-химическое исследование катализаторов // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 3. С. 472—480.Liu W., Flytzaniistephanopoulos M. Total Oxidation of Carbon-Monoxide and Methane over Transition Metal Fluorite Oxide Composite Catalysts: I. Catalyst composition and activity // Journal of Catalysis. 1995. V. 153. P. 304—316.Liu W., Flytzaniistephanopoulos M. Total Oxidation of Carbon-Monoxide and Methane over Transition Metal Fluorite Oxide Composite Catalysts: I. Catalyst composition and activity // Journal of Catalysis. 1995. V. 153. P. 304—316.

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