Открытый доступ
Только для подписчиков
Варьирование условий осаждения и старения ZrO2•nH2O как способ регулирования фазового состава и текстуры ZrO2
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-335-343
Аннотация
В данной работе исследовано влияние способа осаждения, температуры и длительности старения ZrO2·nH2O на пористую структуру, фазовый состав и термические превращения ZrO2·nH2O и ZrO2. Установлено, что изменение способа осаждения позволяет изменять удельную площадь поверхности, объем и средний размер пор ZrO2·nH2O и ZrO2, повышать вклад мезопор в пористое пространство ZrO2·nH2O, а также изменять размер частиц ZrO2. Показано, что при повышении температуры старения ZrO2·nH2O происходит сильное развитие мезопористой структуры, увеличение удельной поверхности ZrO2·nH2O и ZrO2, а также уменьшение размера частиц ZrO2. В то же время отмечается немонотонное изменение соотношения фаз ZrO2 при увеличении длительности старения. Подбор условий осаждения и старения позволяет в 2 раза повысить объем пор ZrO2 по сравнению с сульфатциркониевым катализатором изомеризации, а также повысить площадь поверхности без введения дополнительных компонентов. Наилучшие характеристики пористой структуры ZrO2: Sуд = 140 м2/г, Vпор = 0,404 см3/г – ддостигаются в ходе осаждения при постоянном pH и последующем состаривании ZrO2·nH2O при 90 °С в течение 12 ч.
Ключевые слова
Об авторах
Ш. О. Омаров
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) (СПбГТИ (ТУ)); Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН), Санкт-Петербург
Россия
Россия
Н. А. Пахомов
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) (СПбГТИ (ТУ))
Россия
Россия
Список литературы
1. Уржунцев Г.А., Ечевский Г.В. // Катализ в промышленности. 2018. Т. 18. № 1. С. 60—66.
2. Бугрова Т.А., Мамонтов Г.В. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 2. С. 169—176.
3. Otroshchenko T., Radnik J., Schneider M., Rodemerck U., Linke D., Kondratenko E.V. // Chem. Commun. 2016. V. 52. P. 8164—8167.
4. Abdullah B., Abd Ghani N.A., Vo D.-V.N. // J. Clean Prod. 2017. V. 162. P. 170—185.
5. Charisiou N.D., Papageridis K.N., Siakavelas G., Tzounis L., Kousi K., Baker M.A., Hinder S.J., Sebastian V., Polychronopoulou K., Goula M.A. // Top. Catal. 2017. V. 60. № 15-16. P. 1226—1250.
6. Omarov Sh.O., Vlasov E.A., Sladkovskiy D.A., Semikin K.V., Matveyeva A.N., Fedorov S.P., Oganesyan G.V., Murzin D.Yu. // Appl. Catal. B. 2018. V. 230. P. 246—259.
7. Лавренов А.В., Перелевский Е.В., Финевич В.П., Зайковский В.И., Паукштис Е.А., Дуплякин В.К., Бальжинимаев Б.С. // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 4. С. 570—578.
8. Smirnova M.Yu., Toktarev A.V., Ayupov A.B., Echevsky G.V. // Catal. Tod. 2010. V. 152. № 1-4. P. 17—23.
9. Карпова Т.Р., Булучевский Е.А., Лавренов А.В., Леонтьева Н.Н., Гуляева Т.И., Савельева Г.Г. // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2012. Т. 5. № 4. С. 376—387.
10. Breysse M., Afanasiev P., Geantet C., Vrinat M. // Catal. Tod. 2003. V. 86. № 1-4. P. 5—16.
11. Иванова А.С., Мороз Э.М., Литвак Г.С. // Кинетика и катализ. 1992. Т. 33. № 5-6. С. 1208—1214.
12. Иванова А.С., Федотов М.А., Литвак Г.С., Мороз Э.М. // Неорганические материалы. 2000. Т. 36. № 4. С. 440—446.
13. Charisiou N.D., Siakavelas G., Tzounis L., Dou B., Sebastian V., Hinder S.J., Baker M.A., Polychronopoulou K., Goula M.A. // Int. J. Hyd. Energ. 2020. V. 45. № 17. P. 10442—10460.
14. Nichele V., Signoretto M., Pinna F., Menegazzo F., Rossetti I., Cruciani G., Cerrato G., Di Michele A. // Appl. Catal. B. 2014. V. 150-151. P. 12—20.
15. Смоликов М.Д., Шкуренок В.А., Яблокова С.С., Кирьянов Д.И., Паукштис Е.А., Леонтьева Н.Н., Белый А.С., Дроздов В.А. // Катализ в промышленности. 2016. Т. 16. № 5. С. 51—59.
16. Иванова А.С. // Кинетика и катализ. 2012. Т. 56. № 4. С. 446—460.
17. Matveyeva A.N., Pakhomov N.A., Murzin D.Yu. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 34. P. 9101—9108.
18. Bedilo A.F., Klabunde K.J. // J. Catal. 1998. V. 176. № 2. P. 448—458.
19. Yang P., Zhao D., Margolese D.I., Chmelka B.F., Stucky G.D. // Chem. Mater. 1999. V. 11. № 10. P. 2813—2826.
20. Urzhuntsev G.A., Ovchinnikova E.V., Chumachenko V.A. // Chem. Eng. J. 2014. V. 238. P. 148—156.
21. Tichit D., El Alami D., Figueras F. // Appl Catal. A. 1996. V. 145. № 1-2. P. 195—210.
22. Chuah G.K., Jaenicke S., Pong B.K. // J. Catal. 1998. V. 175. № 1. P. 80—92.
23. Chuah G.K., Jaenicke S., Cheong S.A., Chan K.S. // Appl. Catal. A. 1996. V. 145. № 1-2. P. 267—284.
24. Гаврилов В.Ю., Зенковец Г.А. // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 4. С. 617—621.
25. Thommes M., Kanenko K., Neimark A.V., Olivier J.P., Rodriguez-Reinoso F., Rouquerol J., Sing S.W. // Pure Appl. Chem. 2015. V. 87. P. 1051—1069.
26. Toraya H., Yoshimura M., Somiya S. // J. Am. Chem. Soc. 1984. V. 67. № 6. P. 119—121.
27. Yamaguchi T. // Catal. Tod. 1994. V. 20. № 2. P. 199—218.
28. Sato T. // J. Therm. Anal. Calorim. 2002. V. 69. P. 255—265.
29. Buyanov R.A., Krivoruchko O.P. // React. Kinet. Cat. Lett. 1987. V. 35. № 1-2. P. 293—302.
30. Denkewicz R.P., Tenhuisen K.S., Adair J.H. // J. Mater. Res. 1990. V. 5. № 11. P. 2698—2705.
31. Пожидаева О.В., Корыткова Э.Н., Романов Д.П., Гусаров В.В. // Журн. общей химии. 2002. Т. 72. № 6. С. 910—914.
32. Clearfield A., Serrette G.P.D., Khazi-Syed A.H. // Catal. Tod. 1996. V. 20. № 1-4. P. 295—312.
33. Bokhimi X., Morales A., Novaro O., Portilla M., Lopez T., Tzompantzi F., Gómez R. // J. Sol. State Chem. 1998. V. 135. P. 28—35.
34. Srinivasan R., Harris M.B., De Angelis R.J., Burton D.H. // J. Mater. Res. 1988. V. 3. № 4. P. 787—797.
35. Kobayashi Y., Sasaki T., Takagi I., Moriyama H. // J. Nucl. Sci. Technol. 2007. V. 44. № 1. P. 90—94.
36. Пахомов Н.А. Научные основы приготовления катализаторов. 2011. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 262 с.
37. Sato S., Takahashi R., Sodesawa T., Tanaka S., Oguma K., Ogura K. // J. Catal. 2000. V. 196. № 1. P. 190—194.
Рецензия
Для цитирования:
Омаров Ш.О., Пахомов Н.А. Варьирование условий осаждения и старения ZrO2•nH2O как способ регулирования фазового состава и текстуры ZrO2. Катализ в промышленности. 2020;20(5):335-343. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-335-343
For citation:
Omarov S.O., Pakhomov N.A. Variation of Conditions of ZrO2•nH2O Precipitation and Aging as a Method for Controlling the Phase Composition and Texture of ZrO2. Kataliz v promyshlennosti. 2020;20(5):335-343. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2020-5-335-343
Просмотров: 325
Послать статью по эл. почте 