Получение MoVTeNbBiO катализаторов селективного окислительного превращения легких алканов
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-4-299-306
Аннотация
Показано, что способ синтеза и источник висмута оказывают значительное влияние на физико-химические свойства модифицированных MoVTeNbО катализаторов. Добавление органического соединения висмута с нейтральным рН на стадии смешения растворов исходных компонентов сопровождается выпадением осадка и формированием неактивных фаз при отсутствии необходимой фазы М1. Независимо от природы исходного соединения висмута его введение в сухой MoVTeNb прекурсор приводит к значительному разрушению такового, следствием чего является меньшее содержание фазы М1 и образование бинарных V-Mo и Te-Мo оксидов. Установлено, что в реакции окислительного дегидрирования этана (ОДЭ) максимальный выход этилена (76,5 %) был получен при пропитке прокаленного MoVTeNb оксидного катализатора раствором органического соединения висмута. На этом же катализаторе в реакции окисления пропана выход акриловой кислоты составляет ≈48 %. Тем не менее более технологичным способом получения висмутсодержащих катализаторов является введение азотнокислого висмута в раствор исходных компонентов. На катализаторе, полученном таким способом, в реакции ОДЭ максимальный выход этилена составляет ≈76 %.
Об авторах
Е. В. ЛазареваРоссия
В. М. Бондарева
Россия
Д. А. Свинцицкий
Россия
Т. Ю. Кардаш
Россия
Список литературы
1. Ushikubo T., Oshima K., Kayou A., Hatano M. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1997. V. 193. P. 473-480.
2. Cavani F., Ballarini N., Cericola A. // Catal. Today. 2007. V. 127. P. 113-131.
3. Chieregato A., Lуpez Nieto J.M., Cavani F. // Coord. Chem. Rev. 2014 P. 1-21.
4. Lopez Nieto J. M., Solsona B., Concepcion P., Ivars F., Dejoz, A., Vazquez M. I. // Catal. Today. 2010. V. 157. P. 291-296.
5. Ishchenko E.V., Kardash T.Y., Gulyaev R.V., Ishchenko A.V., Sobolev V.I., Bondareva V.M. // Appl. Catal. A. Gen. 2016. V. 514. P. 1-13.
6. Ishchenko E.V., Gulyaev R.V., Kardash T.Y., Ishchenko A.V., Gerasimov E.Y., Sobolev V.I., Bondareva V.M. // Appl. Catal. A. Gen. 2017. V. 534. P. 58-69.
7. Deniau B., Nguyen T.T., Delichere P., Safonova O., Millet J.-M.M. // Top. Cat. 2013. V. 56. P. 1952-1962.
8. Hibst H., Rosowski F., Cox G. // Cat. Today 2006. V. 117. P. 234-241.
9. Hibst H., Cox G., Borgmeier. BASF, Aktiengesellschaft, Patent WO 2004/099 081, publ. 18.11.2004.
10. Zhu Y., Lu W., Li H., Wan H. // J. Catal. 2007. V.246. P. 382—389.
11. Oliver J.M., López-Nieto J.M., Botella P., Mifsud A. // Appl. Catal. A. Gen. 2004. V. 257. P. 67-76.
12. Yu Z., Zheng W., Xu W., Zhang Yu., Fu H., Zhang P. // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2009. V. 19. P. 476-479.
13. Ischenko E.V., Popova G.Ya, Andrushkevich T.V., Bondareva V.M., Aleshina G.I., Chesalov Yu.A., Kardash T.Yu., Plyasova L.M., Dovlitova L.S., Ischenko A.V. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2010. Vol. 175. P. 479-482.
14. Popova G.Ya., Andrushkevich T.V., Dovlitova L.S., Aleshina G.I., Chesalov Yu.A., Ishenko A.V., Ischenko E.V., Plyasova L.M., Malakhov V.V., Khramov M.I. // Appl. Catal. 2009. V. 353. P. 249-257.
15. Oh K.S., Woo S.I. // Catal. Today. 2008. V.137. P. 61-70.
16. Туркевич Н.М. // Украинский химический журнал. 1949. Т. 15. Вып. 2. C. 243.
17. Туркевич Н.М. // Украинский химический журнал. 1949. Т. 15. Вып. 2. C. 250—252.
18. Рабинович В.А, Хавин З.Я. Краткий химический справочник: Справ. изд. / Под ред. А.А. Потехина и А.И. Ефимова. 4-е изд., стереотипное. СПб.: Химия, 1994. C. 60.
19. Valente J.S., Armendáriz-Herrera H., Quintana-Solórzano R., Paz del Ángel, Nava N., Massó A., López Nieto J.M. // ACS Catal. 2014. V. 4. P. 1293.
20. Ishchenko E.V., Andrushkevich T.V., Popova G.Ya., Chesalov Yu.A., Plyasova L.M., Ishchenko A.V., Kardash T.Yu., Dovlitova L.S. // Catal. Ind. 2010. V. 2. P. 291.
21. Popova G.Y., Andrushkevich T.V., Chesalov Y.A., Plyasova L.M., Dovlitova L.S., Ischenko E.V., Aleshina G.I., Khramov M.I. // Catal. Today. 2009. V. 144. P. 312-317.
22. DeSanto P., Buttrey D.J., Grasselli R.K., Lugmair C.G., Volpe A.F., Toby B.H., Vogt Th. // Z. Krist. 2004. V. 219. P. 152-165.
23. Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) Release 2008: Fashinformationszentrum Karlsruhe D #8211; 1754 Eggenstein #8211; Leopoldshafen. Germany. 2008.
24. Svintsitskiy D.A., Kardash T.Y., Stonkus O.A., Slavinskaya E.M., Stadnichenko A.I., Koscheev S.V., Chupakhin A.P., Boronin A.I. // J. Phys. Chem. 2013. V. 117. P. 14588-14599.
25. Svintsitskiy D.A., Slavinskaya E.M., Kardash T.Y., Avdeev V.I., Senkovskiy B.V., Koscheev S.V., Boronin A.I. // Appl. Catal. A. Gen. 2016. V. 510. P. 64-73.
26. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E., Bomben K.D. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. Perkin-Elmer Corp. Eden Prairie. Minnesota. USA. 1992.
27. Бондарева В.М., Кардаш Т.Ю., Ищенко Е.В., Соболев В.И. // Катализ в промышленности. 2014. № 6. С. 38—44.
28. Holmberg J., Grasselli R.K., Andersson A. // Appl. Catal. A. 2004. V. 270. P. 121-134.
29. Powder diffraction file. PDF-2 2009. International Center for Diffraction Data, USA, № 00-058-0789 (M1).
30. Powder diffraction file. PDF-2 2009. International Center for Diffraction Data, USA, № 00-057-1099 (M2).
31. Kardash T.Y., Lazareva E.V., Svintsitskiy D.A., Ishchenko A.V., Bondareva V.M., Neder R.B. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 35903-35916. 32. ICSD, № 01-077-0649 (V0.97Mo0.95O5).
32. Powder diffraction file. PDF-2 2009. International Center for Diffraction Data, USA, № 01-077-0649 (V0.97Mo0.95O5).
33. Powder diffraction file. PDF-2 2009. International Center for Diffraction Data, USA, № 00-031-1437 ((V0.07Mo0.93)5O14).
34. Powder diffraction file. PDF-2 2009. International Center for Diffraction Data, USA, № 00-031-0874 (TеМо5О16).
35. Ishikawa S., Goto Y., Kawahara Y., Inukai S., Hiyoshi N., Dummer N.F, Murayama T., Yoshida A., Sadakane M., Ueda W. // Chem. Mater. 2017. V. 29. P. 2939-2950.
36. Heine C, Havecker M., Trunschke A., Schlogl R., Eichelbaum M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. P. 8983-8993.
37. Botella P., Lopez Nieto J.M., Solsona B., Mifsud A., Marquez F. // J. Catal. 2002. V. 455. P. 445-455.
38. Sanfiz A.C., Hansen T.W., Teschner D., Schnorch P., Girgsdies F., Trunschke A., Schlogl R., Looi M.H., Bee S., Hamid A. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 1912-1921.
39. Baca M., Millet J.-M.M. // Appl. Catal. A. Gen. 2005. V. 288. P. 243.
40. Безденежных А.А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и pасчета кинетических констант. Л.: Химия, 1973. С. 256.
Рецензия
Для цитирования:
Лазарева Е.В., Бондарева В.М., Свинцицкий Д.А., Кардаш Т.Ю. Получение MoVTeNbBiO катализаторов селективного окислительного превращения легких алканов. Катализ в промышленности. 2019;19(4):299-306. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-4-299-306
For citation:
Lazareva E.V., Bondareva V.M., Svintsitskiy D.A., Kardash T.Yu. Preparation of the MoVTeNbBiO catalysts for selective oxidative conversion of light alkanes. Kataliz v promyshlennosti. 2019;19(4):299-306. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2019-4-299-306