catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-927Research Article2011 – МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГОД ХИМИИ2011 - INTERNATIONAL YEAR OF CHEMISTRYПодбор модифицирующих добавок для повышения устойчивости Pd-катализаторов дожигания метана к водяным парамSelection of modifying additives to enhance the stability of methane burning Pd-catalysts to water vaporМашковцевМ. А.MashkovtsevM. A.ctls@kalvis.ruХудорожковА. К.HudorozhkovA. K.ctls@kalvis.ruБеккИ. Э.BeckI. E.ctls@kalvis.ruПорсинА. В.PorsinA. V.ctls@kalvis.ruПросвиринИ. П.ProsvirinI. P.ctls@kalvis.ruРычковВ. Н.RychkovV. N.ctls@kalvis.ruБухтияровВ. И.BukhtiyarovV. I.ctls@kalvis.ruУральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, ЕкатеринбургРоссияUral Federal University the first President of Russia B.N. Yeltsin, YekaterinburgRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университетРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, Novosibirsk; Novosibirsk State UniversityRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian Federation201124042023046371Copyright © LLC "KALVIS", 20232023LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/927

В статье рассмотрена проблема дожигания метана в выхлопных газах автомобильных двигателей, работающих на природном газе. В традиционных нейтрализаторах используется катализатор PdO/Al2O3, основной недостаток которого – снижение активности под действием водяных паров, всегда присутствующих в выхлопных газах. Для повышения устойчивости к водяным парам приготовлена и исследована серия бинарных катализаторов PdO–MexOy/Al2O3 (Me – Co, Cu, Fe, Ni, Mn и Sn). Сравнительные испытания в условиях, моделирующих процесс дожигания метана в автомобильных нейтрализаторах, показали, что Pd-катализаторы, промотированные оксидами никеля, кобальта и олова, более устойчивы к ингибирующему действию водяных паров. В качестве критериев устойчивости катализаторов в присутствии водяных паров выделены высокая кристалличность нанесенного PdO и равномерное распределение его по поверхности модифицированного Al2O3. Оптимизация содержания и способа введения промоторов позволят практически полностью исключить дезактивацию Pd-катализаторов под действием водяных паров.

The article discusses the problem of methane post-combustion in the exhaust gases of automobile engines fueled by natural gas. In conventional converters PdO/Al2O3 catalyst is used, which main drawback is activity decreasing under the influence of water vapor that always present in exhaust gases. To increase the resistance to water vapor is prepared and investigated a series of binary catalysts PdO–MexOy/Al2O3 (Me – Co, Cu, Fe, Ni, Mn and Sn). Comparative tests under conditions simulating the process of methane post-combustion in the automotive converters have shown that Pd-catalysts promoted with oxides of nickel, cobalt and tin are more resistant to the inhibitory effect of water vapor. The stability of catalysts in the presence of water vapor caused by high PdO crystallinity and its uniform distribution over the surface of modified Al2O3. Optimization of quantity and route of promoters adding will almost completely eliminate the deactivation of Pd-catalysts under the influence of water vapor.

биметаллическиенанесенные Pd-катализаторыдезактивация в присутствии водыокисление метанаРФАРФЭСстабильностьbimetallic deposited Pd-catalystsdeactivation in the presence of watermethane oxidationXRDXPSstabilityReferencesCiuparu D., Lyubovsky M. // Catalysis Reviews. Science and Engineering. 2002. Vol. 44. P. 593.Ciuparu D., Lyubovsky M. // Catalysis Reviews. Science and Engineering. 2002. Vol. 44. P. 593.Choudhary T., Banerjee S., Choudhary V. // Applied Catalysis A: General. 2002. Vol. 234. P. 1.Choudhary T., Banerjee S., Choudhary V. // Applied Catalysis A: General. 2002. Vol. 234. P. 1.Gelin P., Primet M. // Applied Catalysis B: Environmental. 2002. Vol. 39. P. 1.Gelin P., Primet M. // Applied Catalysis B: Environmental. 2002. Vol. 39. P. 1.Janbey A., Clark W., Noordally E. // Chemosphere. 2003. Vol. 52. P. 1041.Janbey A., Clark W., Noordally E. // Chemosphere. 2003. Vol. 52. P. 1041.Cullis C., Willlatt B. // Journal of Catalysis. 1983. Vol. 83. P. 267.Cullis C., Willlatt B. // Journal of Catalysis. 1983. Vol. 83. P. 267.Oh S., Mitchell P., Siewert R. // Journal of Catalysis. 1991. Vol. 132. P. 287.Oh S., Mitchell P., Siewert R. // Journal of Catalysis. 1991. Vol. 132. P. 287.Pakulska M., Grgicak M., Giorgi L. // Applied Catalysis A: General. 2007. Vol. 332. P. 124.Pakulska M., Grgicak M., Giorgi L. // Applied Catalysis A: General. 2007. Vol. 332. P. 124.Zavyalova U., Scholz P., Ondruschka B. // Applied Catalysis A: General. 2007. Vol. 323. P. 226.Zavyalova U., Scholz P., Ondruschka B. // Applied Catalysis A: General. 2007. Vol. 323. P. 226.Aguila A., Gracia F., Cortes J. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. Vol. 77. P. 325.Aguila A., Gracia F., Cortes J. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. Vol. 77. P. 325.Hu J., Chu W., Shi L. // Journal of Natural Gas Chemistry. 2008. Vol. 17. P. 159.Hu J., Chu W., Shi L. // Journal of Natural Gas Chemistry. 2008. Vol. 17. P. 159.Guerrero S., Araya P., Wolf E. // Applied Catalysis A: General. 2006. Vol. 298. P. 243.Guerrero S., Araya P., Wolf E. // Applied Catalysis A: General. 2006. Vol. 298. P. 243.Giezen J., Berg F., Kleinen J. // Catalysis Today. 1999. Vol. 47. P. 287.Giezen J., Berg F., Kleinen J. // Catalysis Today. 1999. Vol. 47. P. 287.Burch R., Loader P. // Applied Catalysis B: Environmental. 1994. Vol. 5. P. 149.Burch R., Loader P. // Applied Catalysis B: Environmental. 1994. Vol. 5. P. 149.Burch R., Urbano F.J., Loader P.K. // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 123. P. 173.Burch R., Urbano F.J., Loader P.K. // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 123. P. 173.Burch R., Crittle D.J., Hayes M.J. // Catalysis Today. 1999. Vol. 47. P. 229.Burch R., Crittle D.J., Hayes M.J. // Catalysis Today. 1999. Vol. 47. P. 229.Ciuparu D., Pfefferle L. // Applied Catalysis A: General. 2001. Vol. 209. P. 415.Ciuparu D., Pfefferle L. // Applied Catalysis A: General. 2001. Vol. 209. P. 415.Kucharczyk B., Tylus W. // Catalysis Today. 2008. Vol. 137. P. 324.Kucharczyk B., Tylus W. // Catalysis Today. 2008. Vol. 137. P. 324.O’Shea V.A.P. et al. // Catalysis Communications. 2007. Vol. 8. P. 1287.O’Shea V.A.P. et al. // Catalysis Communications. 2007. Vol. 8. P. 1287.Persson K. et al. // Journal of Catalysis. 2005. Vol. 231. P. 139.Persson K. et al. // Journal of Catalysis. 2005. Vol. 231. P. 139.Requies J. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. Vol. 79. P. 122.Requies J. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2008. Vol. 79. P. 122.Long E. et al. // Journal of Natural Gas Chemistry. 2010. Vol. 19. P. 134.Long E. et al. // Journal of Natural Gas Chemistry. 2010. Vol. 19. P. 134.Kikuchi R., Maeda S. // Applied Catalysis A: General. 2002. Vol. 232. P. 23.Kikuchi R., Maeda S. // Applied Catalysis A: General. 2002. Vol. 232. P. 23.

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