ПЕРОВСКИТНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО БЕСПЛАМЕННОГО СЖИГАНИЯ МЕТАНА
Аннотация
Модифицированные LaCoO3 и LaMnO3 катализаторы исследованы в реакции низкотемпературного беспламенного сжигания метана. Приготовлена серия образцов по общей формуле La1–xAxMeO3, где A = Ce, Sr, Ag; Me = Mn, Co, x = 0, 0.1, 0.2. Образцы исследовались как в чистом виде, так и с добавлением благородных металлов (Pt, Pd и Ag). Катализаторы были синтезированы методом пламенного пиролиза, благодаря чему значительно увеличились площадь поверхности и тепловое сопротивление по сравнению с образцами, приготовленными традиционными золь-гель методом. Образцы исследовались методами дифракционно-рентгеновским, БЭТ и TPR. Каталитическую активность в реакции беспламенного сжигания метана исследовали с помощью лабораторной установки, оснащенной квадрупольным масспектрометром. Кроме того была протестирована устойчивость каждого образца к отравлению серой с помощью тетрагидротиофена в качестве отравляющего агента. В большинстве случаев модифицирование перовскитов привело к увеличению активности, которая оказалась даже выше, чем в случае замещения серебра. Все приготовленные пламенным пиролизом образцы катализаторов продемонстрировали полное превращение метана при температуре ниже 600 °С, с единственными обнаруженными продуктами – СО2 и Н2О. Sr-замещение и добавление благородных металлов увеличили устойчивость к отравлению серой, тогда как серебро для этого не эффективно. Его главное преимущество – это значительное повышение начальной активности, что приводит к удовлетворительной работе катализатора даже после отравления.
Об авторах
О. Бучнева
Кафедра физической химии и электрохимии, Миланский университет
Россия
Россия
И. Россети
Кафедра физической химии и электрохимии, Миланский университет
Россия
Россия
А. Крюков
Российский химико-технический университет им. Д.И. Менделеева
Россия
Россия
Список литературы
1. Zhu Y., Tan R., Feng J., Ji S., Cao L. // Appl. Catal. A 209 (2001) 71.
2. Chiarello G.L., Rossetti I., Forni L. // J. Catal. 236 (2005) 251.
3. Chiarello G.L., Rossetti I., Forni L., Lopinto P., Migliavacca G. // Appl. Catal. B 72 (2007) 218.
4. Chiarello G.L., Rossetti I., Forni L., Lopinto P., Migliavacca G. // Appl. Catal. B 72 (2007) 227.
5. Rosso I., Saracco G., Specchia V., Garrone E. // Appl. Catal D 40 (2003) 195.
6. Rossetti I., Forni L. // Appl. Catal. B: Environmental, 33 (2001) 345.
7. Fabbrini L., Rossetti I., Forni L. // Appl. Catal. B: Environmental, 63 (2006) 131.
8. Leanza R., Rossetti I., Fabbrini L., Oliva C., Forni L. // Appl. Catal. B: Environmental, 28 (2000) 55.
9. Chiba H., Kikuchi M., Kusaba K., Miraoka Y., Syono Y. // Solid State Commun. 99 (1966) 499.
10. Urushibara A., Moritomo Y., Arima T., Asamitsu A., Kido G., Tokura Y. // Phys. Rev. B 51 (1995) 14103.
11. Tokura Y., Urushibara A., Moritomo Y., Arima T., Asamitsu A., Kido G., Furukawa N. // J. Phys. Soc. Jpn 63 1994) 3931.
12. Doudin B., Ansermet J-Ph. // Europhys. News 28 (1997) 14.
13. Rettori C., Rao D., Singley J., Kidwell D., Oseroff S.B., Causa M.T., Newmeier J.J., McClellan K.J., Cheong S- W., Schultz S. // Phys. Rev. B 55 (1997) 3083.
14. Oseroff S.B., Torikachvili M., Singley J., Ali S. // Phys. Rev. B 1996 (53) 6521.
15. Seehra M.S., Ibrahim M.M., Babu V.S., Srinivasan G. // J. Phys. Condens. Matter 8 (1996) 11283.
16. Furukawa N. // J. Phys. Soc. Jpn. 65 (1996) 1174.
17. Papavassiliou G., Fardis M., Milia M., Simopoulos A., Kallias G., Pissas M., Niarchos D., Ioannidis N., Dimitropoulos C., Dilinsek J. // Phys. Rev. B 55 (1997) 15000.
18. Shengelaya A., Guo-meng Zhao, Keller H., Muller K.A. // Phys.Rev.Lett. 77 (1996) 5296.
19. Oliva C., Forni L., Pasqualin P., D’Ambrosio A., Vishniakov A.V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 1 (1999) 355.
20. Oliva C., Forni L. // Catalysis Commun. 1 (2000) 5.
21. Song K.-S., Cui H.X., Kim S.D., Kang S.-K. // Catal. Today. 1999 (47) 155.
22. Koponen M.J., Venäläinen T., Suvanto M., Kallinen K., Kinnunen T-J.J., Härkönen M., Pakkanen T.A. // J. Molec. Catal. A 258 (2006) 246.
23. Peсa M.A., Fierro J.L.G. // Chem Rev. 101 (2001) 1981.
24. Voorhoeve R.J.H., Trimble L.E., Khattak C.P. // Mat. Res. Bull., 9 (1974) 655.
25. Wan L. in «Properties and applications of the Perovskitetype oxides», Tejuca G., Fierro J.L.G. (Eds.). Marcel
26. Dekker, New York, 1993, 145.
27. Tejuca L.G., Fierro J.L.G., Tascón J.M.D. // Advances in Catal., 36 (1989) 237.
28. Rosso I., Garrone E., Geobaldo F., Onida B., Saracco G., Specchia V. // Appl. Catal. B: Environmental, 34 (2001) 29.
29. Rosso I., Garrone E., Geobaldo F., Onida B., Saracco G., Specchia V. // Appl.Catal. B: Environmental, 30 (2001) 61.
30. Rossetti I., Buchneva O., Biffi C., Rizza R. // Appl. Catal. B: Environmental, 89 (2009) 383.
31. Chiarello G.L., Rossetti I., Lopinto P., Migliavacca G., Forni L. // Catal. Today, 117 (2006) 549.
32. Giacomuzzi R.A.M., Portinari M., Rossetti I., Forni L. // Stud. Surf. Sci. Catal., A. Corma, F.V. Melo, S. Mendioroz, J.L.G. Fierro (Eds). Vol. 130, Elsevier, Amsterdam, 2000, 197.
33. Selected Powder Diffraction Data, Miner. DBM (1–40), J.C.P.D.S., Swarthmore, PA, 1974–1992.
34. Machocki A., Ioannides T., Stasinska B., Gac W., Avgouropoulos G., Delimaris D., Grzegorczyk W., Pasieczna S. // J. Catal., 227 (2004) 282.
35. Kucharczyk B., Tylus W. // Appl. Catal. A: General, 335 (2008) 28.
36. Leanza R., Rossetti I., Fabbrini L., Oliva C., Forni L. // Appl. Catal. B: Environmental, 28 (2000) 55.
37. Nakamura T., Misono M., Yoneda Y. // J. Catal. 83 (1983) 151.
38. Nakamura T., Misono M., Yoneda Y. // Bull. Chem. Soc. Jpn 55 (1982) 394.
39. Tanaka H., Misono M. // Curr. Opin. Solid State Mater Sci 5 (2001).
40. Koponen M.J., Suvanto M., Pakkanen T.A., Kallinen K., Kinnunen T-J.J., Härkönen M. // Solid State Sci 7 (2005) 7.
41. Buchneva O., Rossetti I., Biffi C., Allieta M., Kryukov A., Lebedeva N. // Appl. Catal. A 370 (2009) 24.
42. Engelhardt H.A., Menzel D. // Surf. Sci., 57 (1976) 591.
43. Prince K.C., Bradshaw A.M. // Surf. Sci. 126 (1983) 49.
44. Anderson K.L., Plischke J.K., Vannice M.A. // J. Catal., 128 (1991) 148.
45. Kundakovic L., Flytzani-Stephanopoulos M. // Appl. Catal. A: General, 183 (1999) 35.
Рецензия
Для цитирования:
Бучнева О., Россети И., Крюков А. ПЕРОВСКИТНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО БЕСПЛАМЕННОГО СЖИГАНИЯ МЕТАНА. Катализ в промышленности. 2012;(1):51-60.
For citation:
Buchneva O., Rossetti I., Kryukov A. Perovskite-like catalysts for the catalytic flameless combustion of methane. Kataliz v promyshlennosti. 2012;(1):51-60. (In Russ.)
Просмотров:
677
Послать статью по эл. почте 