Глубокое окисление метана на Pd-стекловолокнистых катализаторах, приготовленных методом химического осаждения из газовой фазы

Методом химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ) и традиционным методом пропитки по влагоемкости синтезированы новые Pd-стекловолокнистые катализаторы (СВК) окисления летучих органических соединений (ЛОС). Образцы СВК охарактеризованы физико-химическими методами (СЭМ, РФЭС), изучено формирование металлических частиц на поверхности стекловолокон. На полученных СВК изучен процесс окисления метана, определены удельные скорости, а также энергии активации реакции окисления метана. Проведен сравнительный анализ катализаторов, приготовленных методами ХОГФ и пропитки, показана перспективность использования метода ХОГФ как эффективного метода синтеза СВК.

1. Zhou X., Zhou X., Wang C., Zhou H. // Chemosphere. 2023. V. 313. P. 137489.

2. Kamal M.S., Razzak S.A., Hossain M.M. // Atmos. Environ. 2016. V. 140. P. 117–134.

3. Rochard G., Olivet L., Tannous M., Poupin C., Siffert S., Cousin R. // Catalysts. 2021. V. 11. № 10. .

4. He C., Cheng J., Zhang X., Douthwaite M., Pattisson S., Hao Z. // Chem. Rev. 2019. V. 119. № 7. P. 4471–4568.

5. Yang L., Li Y., Sun Y., Wang W., Shao Z. // Energy Environ. Mater. 2022. V. 5. № 3. P. 751–776.

6. Everaert K., Baeyens J. // J. Hazard. Mater. 2004. V. 109. № 1–3. P. 113–139.

7. Wen M., Zhang M., Hossain M.M., Li K., Luo X. // Catal. 2023, Vol. 13, Page 268. 2023. V. 13. № 2. P. 268.

8. Yi J., Liu J., Gao B., Bo L., Cao L., Sillanpää M. // J. Environ. Chem. Eng. 2025. V. 13. № 2. P. 115691.

9. Liotta L.F. // Appl. Catal. B Environ. 2010. V. 100. № 3–4. P. 403–412.

10. Xu Z., Li J., Wang X., Wang T., Li D., Ao Z. // Mater. Today Chem. 2023. V. 29. P. 101403.

11. Shen Q., Lu Z., Bi F., Zhang D., Li L., Zhang X., Yang Y., Wu M. // Sep. Purif. Technol. 2023. V. 325. P. 124707.

12. Peng R., Li S., Sun X., Ren Q., Chen L., Fu M., Wu J., Ye D. // Appl. Catal. B Environ. 2018. V. 220. P. 462–470.

13. Saraev A.A., Yashnik S.A., Gerasimov E.Y., Kremneva A.M., Vinokurov Z.S., Kaichev V. V. // Catalysts. 2021. V. 11. № 12. P. 1446.

14. Cui J., Cui Y., Tan J., Zhang H., Gu M., Huang L. // J. Environ. Chem. Eng. 2024. V. 12. № 1. P. 111930.

15. Mashkovtsev M.A., Khudorozhkov A.K., Beck I.E., Porsin A. V., Prosvirin I.P., Rychkov V.N., Bukhtiyarov V.I. // Catal. Ind. 2011. V. 3. № 4. P. 350–357.

16. Mortensen R.L., Noack H.D., Pedersen K., Dunstan M.A., Wilhelm F., Rogalev A., Pedersen K.S., Mielby J., Mossin S. // Appl. Catal. B Environ. Energy. 2024. V. 344. P. 123646.

17. Oh J., Boucly A., van Bokhoven J.A., Artiglia L., Cargnello M. // Acc. Chem. Res. 2024. V. 57. № 1. P. 23–36.

18. Chu M., Wang R., Han S., Khokhar M.Q., Rahman R.U., Dao V.A., Pham D.P., Yang L., Yi J. // J. Phys. Chem. Solids. 2024. V. 193. P. 112153.

19. Lee J.H., Trimm D.L. // Fuel Process. Technol. 1995. V. 42. № 2–3. P. 339–359.

20. Murata K., Ohyama J., Yamamoto Y., Arai S., Satsuma A. // ACS Catal. 2020. V. 10. № 15. P. 8149–8156.

21. Stakheev A.Y., Batkin A.M., Teleguina N.S., Bragina G.O., Zaikovsky V.I., Prosvirin I.P., Khudorozhkov A.K., Bukhtiyarov V.I. // Top. Catal. 2013. V. 56. № 1–8. P. 306–310.

22. Balzhinimaev B.S., Paukshtis E.A., Vanag S. V., Suknev A.P., Zagoruiko A.N. // Catal. Today. 2010. V. 151. № 1–2. P. 195–199.

23. Gulyaeva Y.K., Kaichev V. V., Zaikovskii V.I., Kovalyov E. V., Suknev A.P., Bal’Zhinimaev B.S. // Catal. Today. 2015. V. 245. P. 139–146.

24. Bal’zhinimaev B.S., Kovalyov E. V., Kaichev V. V., Suknev A.P., Zaikovskii V.I. // Top. Catal. 2017. V. 60. № 1–2. P. 73–82.

25. Bal’zhinimaev B.S. // Russ. Chem. Rev. 2020. V. 89. № 11. P. 1184–1203.

26. Kovalyov E. V., Sadovskaya E.M., Bal’zhinimaev B.S. // Chem. Eng. J. 2018. V. 349. P. 547–553.

27. Lopatin S., Elyshev A., Zagoruiko A. // Chem. Eng. Res. Des. 2023. V. 190. P. 255–267.

28. Badica P., Lőrinczi A. // Coatings 2024, Vol. 14, Page 1260. 2024. V. 14. № 10. P. 1260.

29. Vargas Garcia J.R., Goto T. // Mater. Trans. 2003. V. 44. № 9. P. 1717–1728.

30. Utriainen M., Kröger-Laukkanen M., Johansson L.S., Niinistö L. // Appl. Surf. Sci. 2000. V. 157. № 3. P. 151–158.

31. Belousov O. V., Tarabanko V.E., Borisov R. V., Simakova I.L., Zhyzhaev A.M., Tarabanko N., Isakova V.G., Parfenov V. V., Ponomarenko I. V. // React. Kinet. Mech. Catal. 2019. V. 127. № 1. P. 25–39.

32. Selishchev D., Svintsitskiy D., Kovtunova L., Gerasimov E., Gladky A., Kozlov D. // Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2021. V. 612. P. 125959.

33. Vikulova E.S., Cherkasov S.A., Nikolaeva N.S., Smolentsev A.I., Sysoev S. V., Morozova N.B. // J. Therm. Anal. Calorim. 2019. V. 135. № 4. P. 2573–2582.

34. Parkhomenko R.G., Trubin S. V., Turgambaeva A.E., Igumenov I.K. // J. Cryst. Growth. 2015. V. 414. P. 143–150.

35. Cominos V., Gavriilidis A. // Eur. Phys. J. - Appl. Phys. 2001. V. 15. № 1. P. 23–33.

36. Cominos V., Gavriilidis A. // Appl. Catal. A Gen. 2001. V. 210. № 1–2. P. 381–390.

37. Semyannikov P.P., Grankin V.M., Igumenov I.K., Bykov A.F. // J. Phys. IV Proc. 1995. V. 05. № C5. P. C5-205-C5-211.

38. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E., Bomben K.D. 1992. .

39. Vijayaraghavan G., Stevenson K.J. // ECS Trans. 2008. V. 6. № 25. P. 43–50.

40. Wagner C.D., Naumkin A.V., Kraut-Vass A., Allison J.W., Powell C.J., Rumble C.J. // National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg. 2003. .

41. Bosman H.J.M., Pijpers A.P., Jaspers A.W.M.A. // J. Catal. 1996. V. 161. № 2. P. 551–559.

42. Fleisch T.H., Zajac G.W., Schreiner J.O., Mains G.J. // Appl. Surf. Sci. 1986. V. 26. P. 488–497.

43. Kibis L.S., Stadnichenko A.I., Koscheev S. V, Zaikovskii V.I., Boronin A.I. // J. Phys. Chem. C. 2012. V. 116. P. 19342–19348.

44. Glazneva T.S., Paukshtis E.A., Sadovskaya E.M., Larina T. V., Bal’zhinimaev B.S. // J. Am. Ceram. Soc. 2019. V. 102. № 9. P. 5164–5171.

45. Van Giezen J.C., Van Den Berg F.R., Kleinen J.L., Van Dillen A.J., Geus J.W. // Catal. Today. 1999. V. 47. № 1–4. P. 287–293.

46. Hurtado P., Ordóñez S., Sastre H., Díez F. V. // Appl. Catal. B Environ. 2004. V. 51. № 4. P. 229–238.

47. Ciuparu D., Lyubovsky M.R., Altman E., Pfefferle L.D., Datye A. // Catal. Rev. 2002. V. 44. № 4. P. 593–649.

48. Худорожков А.К. Изучение влияния состояния поверхности палладийсодержащих катализаторов на их активность и стабильность в реакции полного окисления метана: дис. на соиск. учен. степ. канд. хим. наук, Н.: Институт катализа, 2018. 121 с.