В бескислородном пиролизе метана исследованы термостабильные оксидные (Al2O3, ZrO2, MgO и CaO) катализаторы, нанесенные на резистивный носитель – карборунд. Добавление MgO, ZrO2 и Al2O3 к чистому карборунду приводит к значительному увеличению конверсии метана и селективности по ацетилену. При этом нанесение СаO, наоборот, в целом снижает активность нанесенных катализаторов. Максимальная селективность по ацетилену 23,6 % была получена на катализаторе MgO/SiC при конверсии метана 68 % при t = 1290 °С. Исследование образца MgO/SiC показало, что в течение более 4 ч работы в пиролизе метана (15 % СН4 в азоте) при температуре 1300 °С катализатор сохранял свои каталитические характеристики (степень превращения метана ≈69 % и селективность по ацетилену ≈22 %) и не разрушался, что связано с отсутствием углеродной коррозии резистивного носителя карборунда в сравнении с металлическими катализаторами.
Thermostable oxide catalysts (Al2O3, ZrO2, MgO and CaO) supported on a resistible material (carborundum) were studied in oxygen-free pyrolysis of methane. Addition of MgO, ZrO2 and Al2O3 to pure carborundum resulted in a considerable increase in the methane conversion and in the selectivity to acetylene. In contrast, addition of CaO led, in general, to a decrease in the activity of the supported catalysts. The maximal selectivity to acetylene (23.6 %) was observed with the catalyst MgO/SiC at the conversion of methane equal to 68 % at 1290 °C. Studies of the sample of MgO/SiC showed that the catalyst retained its catalytic properties for methane pyrolysis (pyrolysis of 15 % of CH4 in nitrogen; methane conversion ca. 69 %, selectivity to acetylene ca. 22 %) during more than 4 hours at 1300 °C and was not destroyed due to the absence of carbon corrosion of the resistible support (carborundum) in contrast to the metal catalysts.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.