catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2020-2-92-99catal-683Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYОкислительное дегидрирование этана на VMoTeNbO/SiO2 катализаторах. Влияние исходного соединения носителя на физико-химические и каталитические свойстваOxidative dehydrogenation of ethane over VMoTeNbО/SiO2 catalysts. Effect of the initial support compound on physicochemical and catalytic propertiesБондареваВ. М.BondarevaV. M.ctls@kalvis.ruЛазареваЕ. В.LazarevaE. V.ctls@kalvis.ruКардашТ. Ю.KardashT. Yu.ctls@kalvis.ruИщенкоА. В.IshchenkoA. V.ctls@kalvis.ruМамонтовГ. В.MamontovG. V.ctls@kalvis.ruСоболевВ. И.SobolevV. I.ctls@kalvis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)РоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, Novosibirsk; Novosibirsk State UniversityRussian FederationТомский государственный университет (ТГУ)РоссияTomsk State UniversityRussian Federation2020300320202029299Copyright © LLC "KALVIS", 20202020LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/683

Нанесенные на оксид кремния катализаторы катионного брутто-состава V0,3Mo1Te0,23Nb0,12 были получены slurry-методом при вариации природы исходного соединения носителя (ТЕОС, силиказоль, силикагель, аэросил). Синтезированные катализаторы были охарактеризованы методами термодесорбции азота, химического и рентгенофазового анализа и электронной микроскопии высокого разрешения. Каталитические свойства были исследованы в реакции окислительного дегидрирования этана при температуре 400 °С в реакционной смеси состава С2Н6 : О2 : N2 = 10 : 10 : 80 (об.%). Установлено, что максимальную активность демонстрируют образцы, полученные с использованием силикагеля, что обусловлено формированием нанодоменов активной фазы М1 в аморфной матрице носителя и ее частичной диспергацией.

Silica-supported catalysts with the cationic gross composition V0.3Mo1Te0.23Nb0.12 were synthesized by the slurry method upon variation of the initial support compound (TEOS, silica sol, silica gel, aerosil). The synthesized catalysts were characterized by means of nitrogen thermal desorption, chemical and X-ray diffraction analysis, and high resolution electron microscopy. The catalytic properties were examined in oxidative dehydrogenation of ethane at a temperature of 400 °C in the reaction mixture with the composition С2Н6 : О2 : N2 = 10 : 10 : 80 (vol.%). The maximum activity was observed for the samples obtained with the use of silica gel, which is caused by the formation of nanodomains of the active phase M1 in amorphous matrix of the support and by its partial dispersion.

окислительное дегидрированиеэтанVMoTeNbO катализаторыSiO2oxidative dehydrogenationethaneVMoTeNbO catalystsSiO2ReferencesMartinez-Huerta M.V., Gao X., Tian H., Wachs I.E., Fierro J.L.G., Bañares M.A. // Catal. Today. 2006. V. 118. P. N. 3-4. 279-287. DOI: 10.1016/j.cattod.2006.07.034.Martinez-Huerta M.V., Gao X., Tian H., Wachs I.E., Fierro J.L.G., Bañares M.A. // Catal. Today. 2006. V. 118. P. N. 3-4. 279-287. DOI: 10.1016/j.cattod.2006.07.034.Heracleous E., Machli M., Lemonidou A.A., Vasalos I.A. // J. Mol. Catal. A. 2005. V. 232. N. 1-2. P. 29-39. DOI: 10.1016/j.molcata.2005.01.027.Heracleous E., Machli M., Lemonidou A.A., Vasalos I.A. // J. Mol. Catal. A. 2005. V. 232. N. 1-2. P. 29-39. DOI: 10.1016/j.molcata.2005.01.027.Roussel, M., Bouchard, M., Bordes-Richard, E., Karim K., Al-Sayari S. // Catal. Today. 2005. V. 99. N. 1-2. P. 77-87. DOI: 10.1016/j.cattod.2004.09.026.Roussel, M., Bouchard, M., Bordes-Richard, E., Karim K., Al-Sayari S. // Catal. Today. 2005. V. 99. N. 1-2. P. 77-87. DOI: 10.1016/j.cattod.2004.09.026.Botella P., Dejoz A., Lopez Nieto J.M., Concepción P., Vázquez M.I. // Appl. Catal. A:. 2006. V. 298. P. 16-23. DOI: 10.1016/j.apcata.2005.09.018.Botella P., Dejoz A., Lopez Nieto J.M., Concepción P., Vázquez M.I. // Appl. Catal. A:. 2006. V. 298. P. 16-23. DOI: 10.1016/j.apcata.2005.09.018.Botella, P., Dejoz, A., Abello, M.C., Vázquez M.I., L. Arrúa, López Nieto J.M. // Catal. Today. 2009. V. 142. N. 3-4. P. 272-277. DOI: 10.1016//j.cattod.2008.09.016.Botella, P., Dejoz, A., Abello, M.C., Vázquez M.I., L. Arrúa, López Nieto J.M. // Catal. Today. 2009. V. 142. N. 3-4. P. 272-277. DOI: 10.1016//j.cattod.2008.09.016.Ivars F., Botella P., Dejoz A., Lopez Nieto J.M., Concepción P., Vázquez M.I. // Top. Catal. 2006. V. 38. N. 1-3. P. 59-67. DOI: 10.1007/s11244-006-0071-0.Ivars F., Botella P., Dejoz A., Lopez Nieto J.M., Concepción P., Vázquez M.I. // Top. Catal. 2006. V. 38. N. 1-3. P. 59-67. DOI: 10.1007/s11244-006-0071-0.Heracleous E., Lemonidou A.A. // J. Catal. 2010. V. 270. N. 1. P. 67-75. DOI: 10.1016/j.jcat.2009.12.004.Heracleous E., Lemonidou A.A. // J. Catal. 2010. V. 270. N. 1. P. 67-75. DOI: 10.1016/j.jcat.2009.12.004.Mulla S.A.R., Buyevskaya O.V., Bearns M. // J. Catal. 2001. V. 197. N. 1. P. 43—48.Mulla S.A.R., Buyevskaya O.V., Bearns M. // J. Catal. 2001. V. 197. N. 1. P. 43—48.Gaab S., Machli M., Find J., Grasselli R.K., Lercher J.A. // Top. Catal. 2003. V. 23. N. 1—4. P. 151—158.Gaab S., Machli M., Find J., Grasselli R.K., Lercher J.A. // Top. Catal. 2003. V. 23. N. 1—4. P. 151—158.Dai H.X., Ng C.F., Au C.T. // J. Catal. 2000. V. 193. N. 1. P. 65—79.Dai H.X., Ng C.F., Au C.T. // J. Catal. 2000. V. 193. N. 1. P. 65—79.Min J. S., Mizuno N. // Catal. Today. 2001. V. 71. N. 1—2. P. 89—96.Min J. S., Mizuno N. // Catal. Today. 2001. V. 71. N. 1—2. P. 89—96.Nowinska K., Waclaw A., Sopa M., Klak M. // Catal. Lett. 2002. V. 78. N. 1—4. P. 347—352.Nowinska K., Waclaw A., Sopa M., Klak M. // Catal. Lett. 2002. V. 78. N. 1—4. P. 347—352.Lin X., Hoel C. A., Sachtler W. M. H., Poeppelmeier K.R., Weitz E. // J. Catal. 2009. V. 265. N. 1.P. 54-62. DOI: 10.1016/j.jcat.2009.04.007.Lin X., Hoel C. A., Sachtler W. M. H., Poeppelmeier K.R., Weitz E. // J. Catal. 2009. V. 265. N. 1.P. 54-62. DOI: 10.1016/j.jcat.2009.04.007.Concepcion P., Blasco T., Lopez Nieto J.M., Vidal-Moya A., Martínez-Arias A. // Micropor. Mesopor. Mater. 2004. V. 67. N. 2-3. P. 215-227. DOI: 10.1016/j.micromeso.2003.11.005.Concepcion P., Blasco T., Lopez Nieto J.M., Vidal-Moya A., Martínez-Arias A. // Micropor. Mesopor. Mater. 2004. V. 67. N. 2-3. P. 215-227. DOI: 10.1016/j.micromeso.2003.11.005.Silberova B., Fathi1 M, Holmen A. // Appl. Catal. A:. 2004. V. 276. N. 1-2. P. 17—28. DOI: 10.1016/j.apcata.2003.10.044.Silberova B., Fathi1 M, Holmen A. // Appl. Catal. A:. 2004. V. 276. N. 1-2. P. 17—28. DOI: 10.1016/j.apcata.2003.10.044.Xie Q., Chen L.Q., Weng W.Z., Wan H.L. // J. Mol. Catal. A. 2005. V. 240. N. 1-2. P. 191-196. DOI: 10.1016/j.molcata. 2005.07.004.Xie Q., Chen L.Q., Weng W.Z., Wan H.L. // J. Mol. Catal. A. 2005. V. 240. N. 1-2. P. 191-196. DOI: 10.1016/j.molcata. 2005.07.004.Бондарева В.М., Кардаш Т.Ю., Ищенко Е.В., Соболев В.И. // Катализ в промышленности 2015. № 6. С. 36—38. DOI: 10.18412/1816-0387-2015-6-36-38. [Bondareva V.M., Kardash T.Yu., Ischenko E.V., Sobolev V.I. // Catal. Ind. 2015. V. 7. No 2. P. 104-110. DOI: 10.1134/S2070050415020026].Бондарева В.М., Кардаш Т.Ю., Ищенко Е.В., Соболев В.И. // Катализ в промышленности 2015. № 6. С. 36—38. DOI: 10.18412/1816-0387-2015-6-36-38. [Bondareva V.M., Kardash T.Yu., Ischenko E.V., Sobolev V.I. // Catal. Ind. 2015. V. 7. No 2. P. 104-110. DOI: 10.1134/S2070050415020026].Chieregato A., López Nieto J.M., Cavani F. // Coord. Chem. Rev. 2015. V. 301-302. P. 3—23.Chieregato A., López Nieto J.M., Cavani F. // Coord. Chem. Rev. 2015. V. 301-302. P. 3—23.Cavani F., Ballarini N., Cericola A. // Catal. Today. 2007. V. 127. N. 1-4. P. 113-131. DOI: 10.1016/j.cattod.2007.05.009.Cavani F., Ballarini N., Cericola A. // Catal. Today. 2007. V. 127. N. 1-4. P. 113-131. DOI: 10.1016/j.cattod.2007.05.009.Quintana-Solorzano R., Barragan-Rodriguez G., Armendariz- Herrera H., López Nieto J.M., Valente J.S. // Fuel. 2014. V. 138. P. 15-26. DOI: 10.1016/j.fuel/2014.07.051.Quintana-Solorzano R., Barragan-Rodriguez G., Armendariz- Herrera H., López Nieto J.M., Valente J.S. // Fuel. 2014. V. 138. P. 15-26. DOI: 10.1016/j.fuel/2014.07.051.López Nieto J.M. // Top. Catal. 2006. V. 41. No 1-4. P. 3-15. DOI: 10.1007/s11244-006-0088-4.López Nieto J.M. // Top. Catal. 2006. V. 41. No 1-4. P. 3-15. DOI: 10.1007/s11244-006-0088-4.Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. С-Пб.: АНО НПО ≪Мир и Семья≫; АНО НПО ≪Профессионал≫, 2002. 988 с.Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. С-Пб.: АНО НПО ≪Мир и Семья≫; АНО НПО ≪Профессионал≫, 2002. 988 с.Solsona, B., Vazquez, M.I., Ivars, F., Dejoz A., Concepción P., López Nieto J.M. // J. Catal. 2007. V. 252. N. 2. P. 271-280. DOI: 10.1016/j.jcat.2007.09.019.Solsona, B., Vazquez, M.I., Ivars, F., Dejoz A., Concepción P., López Nieto J.M. // J. Catal. 2007. V. 252. N. 2. P. 271-280. DOI: 10.1016/j.jcat.2007.09.019.Nguyen T.T., Aouine M., Millet J.M.M. // Catal. Commun. 2012. V. 21. P. 22-26. DOI: 10.1016/j.catcom.2012.01.026.Nguyen T.T., Aouine M., Millet J.M.M. // Catal. Commun. 2012. V. 21. P. 22-26. DOI: 10.1016/j.catcom.2012.01.026.Бондарева В.М., Ищенко Е.В., Кардаш Т.Ю., Ищенко А.В., Соболев В.И. // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. № 8. С. 1029—1036. [Bondareva V.M., Ischenko E.V., Kardash T.Yu., Ischenko A.V., Sobolev V.I. // Russian J. Appl. Chem. 2016. V. 89. No 8. P. 1279-1285].Бондарева В.М., Ищенко Е.В., Кардаш Т.Ю., Ищенко А.В., Соболев В.И. // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. № 8. С. 1029—1036. [Bondareva V.M., Ischenko E.V., Kardash T.Yu., Ischenko A.V., Sobolev V.I. // Russian J. Appl. Chem. 2016. V. 89. No 8. P. 1279-1285].Oliver J.M., Lopez Nieto J.M., Botella P., Mifsud A. // Appl. Catal. A: 2004. V. 257. N. 1. P. 67—76. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00632-X.Oliver J.M., Lopez Nieto J.M., Botella P., Mifsud A. // Appl. Catal. A: 2004. V. 257. N. 1. P. 67—76. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00632-X.Lin M.M. // Appl. Catal. A: 2003. V. 250. N. 2. P. 287—303. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00256-4.Lin M.M. // Appl. Catal. A: 2003. V. 250. N. 2. P. 287—303. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00256-4.Lin M.M. // Appl. Catal. A: 2003. V. 250. N. 2. P. 305—318. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00257-6.Lin M.M. // Appl. Catal. A: 2003. V. 250. N. 2. P. 305—318. DOI: 10.1016/S0926-860X(03)00257-6.Лазарева Е.В., Бондарева В.М., Свинцицкий Д.А., Кардаш Т.Ю. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 4. С. 300—307.Лазарева Е.В., Бондарева В.М., Свинцицкий Д.А., Кардаш Т.Ю. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 4. С. 300—307.Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) Release 2008: Fashin formations zentrum Karlsruhe D #8211; 1754 Eggenstein#8211; Leopoldshafen. Germany. 2008.Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) Release 2008: Fashin formations zentrum Karlsruhe D #8211; 1754 Eggenstein#8211; Leopoldshafen. Germany. 2008.Ivars F., Solsona B., Hernández S., López Nieto J.M. // Catal. Today. 2010. V. 149. N. 3-4. P. 260-266. DOI: 10.1016/j.cattod.2009.09.018.Ivars F., Solsona B., Hernández S., López Nieto J.M. // Catal. Today. 2010. V. 149. N. 3-4. P. 260-266. DOI: 10.1016/j.cattod.2009.09.018.Dutov V.V., Mamontov G.V., Zaikovskii V.I., Vodyankina O.V. // Catal. Today. 2016. V. 278. P. 150-156. DOI: 10.1016//j.cattod.2016.05.033.Dutov V.V., Mamontov G.V., Zaikovskii V.I., Vodyankina O.V. // Catal. Today. 2016. V. 278. P. 150-156. DOI: 10.1016//j.cattod.2016.05.033.Lazareva S.V., Shikina N.V., Tatarova L.E., Ismagilov Z.R. //Eurasian Chem.-Tech. J. 2017. V. 19. P. 295-302. http://doi.org/10.18321/ectj677Lazareva S.V., Shikina N.V., Tatarova L.E., Ismagilov Z.R. //Eurasian Chem.-Tech. J. 2017. V. 19. P. 295-302. http://doi.org/10.18321/ectj677https://chem21.info/info/770021https://chem21.info/info/770021

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