Разработка структурированного катализатора для селективного восстановления O2 водородом в присутствии NO
Аннотация
Исследовано влияние промотора (Pd), модифицирующих добавок оксидов редкоземельных (La2O3, CeO2) и переходных (NiO, CuO) металлов на активность катализатора Co3O4/кордиерит в реакциях восстановления О2 и NO водородом. Показано, что введение Pd и оксидов РЗМ в состав оксиднокобальтового катализатора приводит к повышению его активности в реакциях Н2 + 1/2О2 → Н2О, 2Н2 + 2NO → N2 + 2Н2О и росту селективности при восстановлении кислорода водородом в присутствии NO вследствие, возможно, уменьшения прочности связи кислорода с поверхностью и образования низкотемпературной формы кислорода, которая отсутствует у непромотированного оксиднокобальтового катализатора. Разработан структурированный катализатор Pd–Co3O4–La2O3/кордиерит, который по активности и селективности в процессе восстановления кислорода в присутствии NO, термической стойкости превосходит гранулированный Ag–Mn-контакт, используемый в промышленности для очистки технологических газов в производстве гидроксиламинсульфата от примеси кислорода.
Об авторах
С. А. Соловьев
Институт физической химии им. Л.В. Писаржевского НАН Украины, Киев
Украина
Украина
П. И. Кириенко
Институт физической химии им. Л.В. Писаржевского НАН Украины, Киев
Украина
Украина
Список литературы
1. Герасименко В. И., Огарков А. А., Ардамаков С. В. и др. Технологические аспекты синтеза гидроксиламинсульфата // Российский химический журнал. 2006, T. 50, № 3. С. 64.
2. Пат. 2161533 (РФ) // B01J 23/58. Р. 2000.
3. Голодец Г.И. Гетерогенно-каталитические реакции с участием молекулярного кислорода. Kиев: Наукова думка, 1977.
4. Роде Е.Я. Кислородные соединения марганца. М.: Издательство АН СССР, 1952.
5. Jansson J., Skoglundh M., Fridell E., Thormдhlen P. A mechanistic study of low temperature CO oxidation over cobalt oxide // Top. Catal. 2001. Vol. 16/17. P. 385.
6. Solsona B., Davies Th.E., Garcia T. еt al. Total oxidation of propane using nanocrystalline cobalt oxide and supported cobalt oxide catalysts // Appl. Catal. B. 2008. Vol. 84. P. 176.
7. Luo J.Y., Meng M., Li X. еt al. Mesoporous Co3O4–CeO2 and Pd/Co3O4–CeO2 catalysts: Synthesis, characterization and mechanistic study of their catalytic properties for low-temperature CO oxidation // J. Catal., 2008. Vol. 254. P. 310.
8. Twagirashema, Engelmann-Pirez M., Frere M. et al. An in situ study of the NO +H2 +O2 reaction on Pd/LaCoO3 based catalysts // Catalysis Today. 2007. Vol. 119. P. 100.
9. Chiarello G. L., Grunwaldt J.D., Ferri D. еt al. Flame synthesised LaCoO3-supported Pd: 1. Structure, thermal stability and reducibility// J. Catal. 2007. Vol. 252. Р. 127.
10. Kim D.H., Woo S.I., Lee J.M. The role of lanthanum oxide on Pd-only three-way catalysts prepared by co-impregnation and sequential impregnation methods // Catal.Let. 2000. Vol. 70, № 1/2. P. 35.
11. Mokhnachuk O.V., Soloviev S.O., Kapran A.Yu. Effect of rare-earth element oxides (La2O3, Ce2O3) on the structural and physico-chemical characteristics of Pd/Al2O3 monolithic catalysts of nitrogen oxide reduction by methane // Catal. Today. 2007. Vol. 119. № 1–4. P. 145.
12. Соловьев С.А., Курилець Я.П., Орлик С.Н. Влияние вторичного носителя г-Al2O3 на физико-химические характеристики катализаторов трехмаршрутных превращений СО/NO/CnHm.// Теорет. и єксперим. химия. 2003. Т. 39. № 1. С. 50.
13. Bianchi C.L. TPRand XPSinvestigations of Co/Al2O3 catalysts promoted with Ru, Ir and Pt// Catalysis Letters 2001. Vol. 76. № 3–4. P. 155.
14. Acerbi N., Tsang Sh.Ch.,Golunski S.,Collier P. A practical demonstration of electronic promotion in the reduction of ceria coated PGM catalysts// Chem. Commun., 2008. Vol. 13. P. 1578.
15. Макшина Е.В., Сиротин С.В., Ющенко В.В. и др. Нанокомпозиты на основе кобальтатов лантана LaСоО3 и мезопористых молекулярных сит: получение, физико-химические и каталитические свойства // Кинетика и катализ. 2006. T. 47. № 1. С. 54.
16. Duprez D., Descorme C., Birchem T.,Rohart E. Oxygen Storage and Mobility on Model Three-Way Catalysts // Topics in сatalysis. 2001. Vol. 16/17. Р. 49.
17. Banholzer W.F., Wesel R.I. Nitric oxide decomposition on Pt (410) // J. Catal. Vol. 1984. Vol. 85. № 1. P. 127.
18. Lim K.J. Loffler D.J., Boudart M. Nitrogen desorption in the reaction of nitric oxide on Carbon-supported platinum catalysts // J.Catal. 1986. Vol. 100. № 1. P. 158.
19. Цырульников П.Г., Афонасенко Т.Н., Кощеев С.В., Боронин А.И. Исследование методом РФЭС состояния палладия в палладийалюмосиликатных катализаторах и их каталитическая активность в глубоком окислении метана // Кинетика и катализ. 2007. T. 48. № 3. С. 778.
Рецензия
Для цитирования:
Соловьев С.А., Кириенко П.И. Разработка структурированного катализатора для селективного восстановления O2 водородом в присутствии NO. Катализ в промышленности. 2010;(4):13-20.
For citation:
Soloviev S.A., Kiriyenko P.I. Designing of a structured catalyst for O2 selective recovery by hydrogen in the presence of NO. Kataliz v promyshlennosti. 2010;(4):13-20. (In Russ.)
Просмотров:
32
Послать статью по эл. почте 