catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-907Research ArticleКАТАЛИЗ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫСATALYSIS AND ENVIRONMENT PROTECTIONКомпозиции Li2Cu2(MoO4)3/TiO2 + SiO2/Ti для каталитического дожига дизельной сажиLi2Cu2(MoO4)3/TiO2 + SiO2/Ti composition for the diesel soot catalytic afterburningЛебуховаН. В.LebukhovaN. V.ctls@kalvis.ruРудневВ. С.RudnevV. S.ctls@kalvis.ruЧигринП. Г.ChigrinP. G.ctls@kalvis.ruМакаревичК. С.MakarevichK. S.ctls@kalvis.ruЛукиянчукИ. В.LukiyanchukI. V.ctls@kalvis.ruКарповичН. Ф.KarpovichN. F.ctls@kalvis.ruИнститут материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН, ХабаровскРоссияInstitute of Materials Science, Khabarovsk Research Center, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, KhabarovskRussian FederationИнститут химии ДВО РАН, ВладивостокРоссияInstitute of Chemistry FEB RAS, VladivostokRussian Federation201104042023024752Copyright © LLC "KALVIS", 20232023LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/907

Каталитически активный оксидный слой на Ti-поверхности впервые сформирован двумя методами: плазменно-электрохимического получения оксидной пленки на титане и экстракционно-пиролитического нанесения Li2Cu2(MoO4)3 для формирования каталитических покрытий дожига дизельной сажи. Каталитические композиции Li2Cu2(MoO4)3/TiO2+SiO2/Ti, полученные однократной экстракционно-пиролитической обработкой оксидированной Ti-поверхности обеспечивают высокую скорость сгорания сажи от ~300 °C. Последующее нанесение Li2Cu2(MoO4)3 приводит к снижению активности катализатора, что может быть обусловлено ростом кристаллитов молибдатной фазы и заполнением открытых пор оксидной пленки. Отмечена способность Li2Cu2(MoO4)3 значительно снижать выход СО в продуктах окисления сажи. Преимущества настоящих методов: возможность формирования высокой адгезионно стойких покрытий на поверхностях любой сложности, аппаратурной простота исполнения, высокая производительность и низкая себестоимость процессов. Результаты следует использовать при разработке способов формирования композиционных каталитических покрытий сажевых фильтров.

Catalytically active oxide layer on the titanium surface to form a catalytic afterburner Diesel soot coating was first formed by two methods: plasma-electrochemical production of the oxide film on titanium and extraction-pyrolytic coating compound Li2Cu2(MoO4)3. Catalytic compositions Li2Cu2(MoO4)3/TiO2 + SiO2/Ti, received by single extraction pyrolytic treatment of oxidized titanium surface provides high speed of combustion soot from ~ 300 °C. The subsequent covering of Li2Cu2(MoO4)3 leads to a decrease of catalyst activity, which may be due to the growth of crystallites molybdate phase and filling the open pores of the oxide film. Double molybdate of lithium and copper has the ability to significantly reduce the CO yield in the products of soot oxidation. The advantages of these techniques are: the possibility of forming a high adhesion resistant coatings on the any complexity surfaces, ease of hardware implementation, high productivity and low cost of processes. The obtained results are recommended to be used in developing of forming composite coatings methods for catalytic soot filters.

оксидные композициимолибдат лития–медиокисление дизельной сажиплазменно-электролитическое оксидированиеoxide compositionmolybdatelithium-copperthe oxidation of diesel sootplasma electrolytic oxidationReferencesРуднев В.С. Многофазные анодные слои и перспективы их применения // Защита металлов. 2008. Т. 44. № 3. С. 283.Руднев В.С. Многофазные анодные слои и перспективы их применения // Защита металлов. 2008. Т. 44. № 3. С. 283.Холькин А.И., Патрушева Т.Н. Экстракционно-пиролитический метод. Получение функциональных оксидных материалов. М.: КомКнига, 2006.Холькин А.И., Патрушева Т.Н. Экстракционно-пиролитический метод. Получение функциональных оксидных материалов. М.: КомКнига, 2006.Machida M., Murato Y., Kishikawa K., Ikeue K. On the reasons for high activiti of CeO2 catalyst for soot oxidation // Chem. of mater. 2008. Vol. 20. № 13. P. 4489.Machida M., Murato Y., Kishikawa K., Ikeue K. On the reasons for high activiti of CeO2 catalyst for soot oxidation // Chem. of mater. 2008. Vol. 20. № 13. P. 4489.Hasan M.A., Zaki M.I., Kumari, K. Pasupulety L. Soot deep oxidation by molibdena and molibdates: a thermogravimetic investigation // Thermochim. Acta. 1998. Vol. 320. P. 23.Hasan M.A., Zaki M.I., Kumari, K. Pasupulety L. Soot deep oxidation by molibdena and molibdates: a thermogravimetic investigation // Thermochim. Acta. 1998. Vol. 320. P. 23.Pruvost C., Lamonier J.F., Courcot D. et al. Effect of copper addition on the activity and selectivity of oxide catalysts in the combustion of carbon particulate // Stud. in Sur. Sci. and Cat. 2000. Vol. 130. P. 2159.Pruvost C., Lamonier J.F., Courcot D. et al. Effect of copper addition on the activity and selectivity of oxide catalysts in the combustion of carbon particulate // Stud. in Sur. Sci. and Cat. 2000. Vol. 130. P. 2159.Craenenbroeck J. V., Andreeva D., Tabakova T. et al. Spectroscopic Analysis of Au–V-Based Catalysts and Their Activity in the Catalytic Removal of Diesel Soot Particulates // J. of Cat. 2002. Vol. 209. P. 515.Craenenbroeck J. V., Andreeva D., Tabakova T. et al. Spectroscopic Analysis of Au–V-Based Catalysts and Their Activity in the Catalytic Removal of Diesel Soot Particulates // J. of Cat. 2002. Vol. 209. P. 515.Peng X., Lin H., Shangguan W., Huang Z. Physicochemical and Catalytic Properties of La0.8K0.2CuxMn1-xO3 for Simultaneous Removal of NOx and Soot: Effect of Cu Substitution Amount and Calcination Temperature// Ind. Eng. Chem. Res. 2006. Vol. 45. № 26. P. 8822.Peng X., Lin H., Shangguan W., Huang Z. Physicochemical and Catalytic Properties of La0.8K0.2CuxMn1-xO3 for Simultaneous Removal of NOx and Soot: Effect of Cu Substitution Amount and Calcination Temperature// Ind. Eng. Chem. Res. 2006. Vol. 45. № 26. P. 8822.Ciambelli P., Palma V., Russo P., Vaccaro S. Redox properties of a TiO2 supported Cu-V-K-Cl catalyst in low temperature soot oxidation // J. of Mol. Cat. A: Chemical. 2003. Vol. 204–205. P. 673.Ciambelli P., Palma V., Russo P., Vaccaro S. Redox properties of a TiO2 supported Cu-V-K-Cl catalyst in low temperature soot oxidation // J. of Mol. Cat. A: Chemical. 2003. Vol. 204–205. P. 673.Carrascull A.L., Ponzi M.I., Ponzi E.N. Catalytic combustion of soot on KNO3/ZrO catalysts. Effect of potassium nitrate loading on activity // Ind. Eng. Chem. Res. 2003. Vol. 42. № 4. P. 692.Carrascull A.L., Ponzi M.I., Ponzi E.N. Catalytic combustion of soot on KNO3/ZrO catalysts. Effect of potassium nitrate loading on activity // Ind. Eng. Chem. Res. 2003. Vol. 42. № 4. P. 692.Бокова М.Н. Горение сажи в присутствии Сu–Ce–Al–O-катализаторов. Роль озона как активирующего реагента: Автореф. … дис. канд. хим. наук. М. , 2004.Бокова М.Н. Горение сажи в присутствии Сu–Ce–Al–O-катализаторов. Роль озона как активирующего реагента: Автореф. … дис. канд. хим. наук. М. , 2004.Лебухова Н.В., Карпович Н.Ф., Макаревич К.С., Чигрин П.Г. Каталитическое горение сажи в присутствии медно-молибдатных систем, полученных разными методами // Катализ в промышленности. 2008. № 6. С. 35.Лебухова Н.В., Карпович Н.Ф., Макаревич К.С., Чигрин П.Г. Каталитическое горение сажи в присутствии медно-молибдатных систем, полученных разными методами // Катализ в промышленности. 2008. № 6. С. 35.Jimenez R., Garcia X., Cellier C. et al. Soot combustion with K/MgO as catalyst. II. Effect of K-precursor //Applied Catalysis A: General. 2006. Vol. 314. P. 81.Jimenez R., Garcia X., Cellier C. et al. Soot combustion with K/MgO as catalyst. II. Effect of K-precursor //Applied Catalysis A: General. 2006. Vol. 314. P. 81.Cauda E., Mescia D., Fino D. et al. Diesel particulate filtration and combustion in a wall-flow trap hosting a LiCrO2 catalyst // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. Vol. 44. P. 9549.Cauda E., Mescia D., Fino D. et al. Diesel particulate filtration and combustion in a wall-flow trap hosting a LiCrO2 catalyst // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. Vol. 44. P. 9549.Gong C., Song C., Pei Y. et al. Synthesis of La0.9K 0.1CoO3 fibers and the catalytic properties for diesel soot removal // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. Vol. 47. P. 4374.Gong C., Song C., Pei Y. et al. Synthesis of La0.9K 0.1CoO3 fibers and the catalytic properties for diesel soot removal // Ind. Eng. Chem. Res. 2008. Vol. 47. P. 4374.Sui L., Yu L., Zhang Y. The Effects of Alkaline Earth Metals on Catalytic Activities of K-Sm-Based Catalysts for Diesel Soot Oxidation // Energy & Fuels. 2006. Vol. 20. P. 1392.Sui L., Yu L., Zhang Y. The Effects of Alkaline Earth Metals on Catalytic Activities of K-Sm-Based Catalysts for Diesel Soot Oxidation // Energy & Fuels. 2006. Vol. 20. P. 1392.Peralta M.A., Milt V.G., Cornaglia L.M., Querini C.A. Stability of Ba,K/CeO2 catalyst during diesel soot combustion: Effect of temperature, water, and sulfur dioxide // Journal of Catalysis. 2006. Vol. 242. P. 118.Peralta M.A., Milt V.G., Cornaglia L.M., Querini C.A. Stability of Ba,K/CeO2 catalyst during diesel soot combustion: Effect of temperature, water, and sulfur dioxide // Journal of Catalysis. 2006. Vol. 242. P. 118.Mul G., Kapteijn F., Moulijn J.A. A drifts study of the interaction of alkali metal oxides with carbonaceous surfaces // Carbon. 1999. Vol. 37. P. 401.Mul G., Kapteijn F., Moulijn J.A. A drifts study of the interaction of alkali metal oxides with carbonaceous surfaces // Carbon. 1999. Vol. 37. P. 401.Neeft J. P.A., Makkee M., Moulijn J.A. Catalysts for the oxidation of soot from diesel exhaust gases. I. An exploratory study // Appl. Catal. B. 1996. Vol. 8. P. 57.Neeft J. P.A., Makkee M., Moulijn J.A. Catalysts for the oxidation of soot from diesel exhaust gases. I. An exploratory study // Appl. Catal. B. 1996. Vol. 8. P. 57.

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