Preview

Kataliz v promyshlennosti

Advanced search
Open Access Open Access  Restricted Access Subscription or Fee Access

Effect of the Precursor and Synthesis Mode on the Properties of Hematite for the Preparation of Promoted Iron Oxide Catalysts

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-5-6-14

Abstract

The fine crystal structure of hematite samples used to prepare potassium-promoted iron oxide dehydrogenation catalysts has been studied by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Samples of α-Fe2O3 were obtained under nonequilibrium conditions from several precursors under different thermolysis regimes. The most important characteristic of hematite, which determines the activity and selectivity of the catalyst based on it, is the fine crystal structure (TCS). The TCS of hematite determines the phase composition of the catalyst. The TCS of hematite is formed during the synthesis of hematite and is determined by the nature of the precursor, the temperature of sample synthesis, and the temperature gradient of the rate of removal of gaseous thermolysis products. The highest activity was demonstrated by a catalyst prepared on the basis of hematite with mosaic blocks of 70–90 nm, with a minimum concentration of SF due to half and quaternary dislocations. Such hematite was obtained by thermolysis of iron sulfate at 950 K under fluidized bed conditions and a low temperature gradient. Hematite from iron carbonate is not recommended for the synthesis of a catalyst due to the high concentration of low-temperature SF, which leads to the formation of catalytically inactive potassium β-polyferrite.

About the Authors

A. N. Dvoretskaya
Yaroslavl state technical university
Russian Federation


L. G. Anikanova
Yaroslavl state technical university
Russian Federation


N. V. Dvoretskii
Yaroslavl state technical university
Russian Federation


References

1. Gobara, Heba M; Aboutaleb, Wael A; Hashem, Karam M; Hassan, Salah A; Henein, Sohair A. // Journal of Materials Science. 2017. V. 52. № 1. C. 550—568.

2. Seyedeh Elaheh Mousavi, Habibollah Younesi, Nader Bahramifar, Pramila Tamunaidu, Hassan Karimi-Male / Chemosphere. 2022. V. 297. Р. 133992.

3. Бугаева А.Ю., Лоухина И.В., Казакова Е.Г., Назарова Л.Ю., Рябков Ю.И. // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 10. С. 1271—1282.

4. Ламберов А.А., Гильманов Х.Х., Дементьева О.В., Шатохина Е.В., Нургалиев Д.К., Ясонов П.Г. // Катализ в промышленности. 2008. № 2. С. 42—49.

5. Ильин А.А. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2019. Т. 62. № 5. С. 62—70.

6. Ламберов А.А., Гильманов Х.Х., Дементьева О.В., Кузьмина Е.В. // Катализ в промышленности. 2012. № 5. С. 55—63.

7. Яценко Д.А., Пахарукова В.П., Цыбуля С.В., Матвиенко А.А., Сидельников А.А. // Журнал структурной химии. 2012. Т. 45. № 3. С. 554—562.

8. Фадеева В.И. // Итоги науки и техники. Серия хим. термодинамика и равновесия. М., 1984. Т. 6. С. 44—76.

9. Дворецкий Н.В., Степанов Е.Г., Судзиловская Т.Н., Котельников Г.Р. // Кинетика и катализ. 1990. Т. 31. Вып. 4. С. 939—944.

10. Дворецкий Н.В., Степанов Е.Г., Судзиловская Т.Н., Котельников Г.Р., Юн В.В. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1989. Т. 25. № 2. С. 284—288.

11. Дворецкий Н.В., Аниканова Л.Г., Малышева З.Г. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. № 6. С. 61—68.

12. Дворецкий Н.В., Аниканова Л.Г. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2002. Т. 45. Вып. 2. С. 147—148.

13. Ламберов А.А., Гильманов Х.Х. Модернизация катализаторов и технологии синтеза изопрена на ОАО «Нижне-камскнефтехим». Казань: изд.-во Казанского (Приволжского) федерального ун-та, 2012. 404 с.

14. Фадеева В.И., Панченко Л.А. // Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1982. Т. 18. № 8. С. 1399—1401.

15. Фадеева В.И., Панченко Л.А., Уникель А.П. и др. // Заводская лаборатория. 1983. Т. 49. № 4. С. 57—58.

16. Аниканова Л.Г., Дворецкий Н.В. // Катализ в промышленности. 2012. № 4. С. 18—23.

17. Дворецкий Н.В., Аниканова Л.Г. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2002. Т. 45. Вып. 7. С. 50—52.

18. Лопатина М.М., Кошелева К.А., Ханмурзина Е.А., Дьяконов В.А., Нефедова Н.В. // Успехи в химии и химической технологии. 2020. Т. 34. № 4. С. 34—39.

19. Yamaguchi T., Takahashi T. // J. Amer. Ceram. Soc. 1982. V. 65. № 6. Р. 83—89.

20. Левин Б.Е., Третьяков Ю.Д., Летюк Л.М. Физико-химические основы получения, свойства и применение ферритов. М.: Металлургия, 1979. 472 с.

21. Можаев А.П., Олейников Н.Н., Першин В.И. и др. // Изв. АН СССР. Неорг. мат. 1977. Т. 13. № 10. С. 1856—1860.


Review

For citations:


Dvoretskaya A.N., Anikanova L.G., Dvoretskii N.V. Effect of the Precursor and Synthesis Mode on the Properties of Hematite for the Preparation of Promoted Iron Oxide Catalysts. Kataliz v promyshlennosti. 2022;22(5):6-14. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-5-6-14

Views: 377


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)