|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Применение катализаторов на основе карбидов молибдена и вольфрама в реакции конверсии оксида углерода с водяным паром
Аннотация
В обзоре представлены данные об основных направлениях применения карбидов молибдена и вольфрама в качестве катализаторов ряда промышленно важных реакций и рассмотрены основные решения по синтезу катализаторов. Некоторые из предложенных методов могут рассматриваться в качестве начального этапа разработки технологии промышленных катализаторов на основе карбидов молибдена и вольфрама. Наибольшей перспективой как катализатора в реакции конверсии СО водяным паром обладают композиции на основе Мо2С.
Ключевые слова
Об авторах
Г. Л. Семин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Россия
Россия
А. Р. Дубровский
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева РАН, Апатиты
Россия
Россия
П. В. Снытников
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет, Новосибирск; ООО «УНИКАТ», Новосибирск
Россия
Россия
С. А. Кузнецов
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева РАН, Апатиты
Россия
Россия
В. А. Собянин
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. Симагина В.И., Милова Л.П., Пармон В.Н., Молибден и вольфрам в промышленных катализаторах. // Катализ в промышленности. 2009.№ 4. С. 6
2. Széchenyi A., Solymosi F. n-Octane aromatization on Мо2С-containing catalysts. // Appl. Catalysis A: General. 2006. Vol. 306. № 1. P. 149.
3. Mamède A.S., Giraudon J.-M., Löfberg A., Leclercq L., Leclercq G. Hydrogenation of toluene over β-Мо2С in the presence of thiophene. // Appl. Catalysis A: General. 2002. Vol. 227. № 1-2. P. 73.
4. Solymosi F., Szoke A. Conversion of ethane into benzene on Мо2С/ZSM-5 catalyst. // Appl. Catalysis A: General. 1998. Vol. 166. № 1. P. 225.
5. Xiang M., Zou J., Li D., Li W., Sun Y., She X. Nickel and potassium co-modified β-Мо2С catalyst for CO conversion. // J. of Natural Gas Chemistry. 2009. V. 18. № 2. P. 183.
6. Solymosi F., Németh R., Oszkó A. The oxidative dehydrogenation of propane with CO2 over supported Mo2C catalyst // Stud. Surf. Sci. Catal. 2001. Vol. 136. P. 339.
7. Ardakani S.J., Liu X., Smith K.J. Hydrogenation and ring opening of naphthalene on bulk and supported Мо2С catalysts. // Appl. Catalysis A: General. 2007. Vol. 324. № 1. P. 9.
8. Lin S.S.-Y., Thomson W.J., Hagensen T.J., Ha S.Y. Steam reforming of methanol using supported Мо2С catalysts. // Appl. Catalysis A: General. 2007. Vol. 318. P. 121.
9. Marin Flores O.G., Ha S. Study of the performance of Mo2C for iso-octane steam reforming. // Catalysis Today. 2008. Vol. 136, № 3-4. P. 235
10. Wang J., Ji Sh., Yang J., Zhu Q., Li S. Мо2С and Мо2С/Al2O3 catalysts for NO direct decomposition. // Catalysis Communications. 2005. Vol. 6. № 6. P 389.
11. Oxley J.D., Mdleleni M.M., Suslick K.S. Hydrodehalogenation with sonochemically prepared Мо2С and W2C. // Catalysis Today. 2004. Vol. 88, № 3-4. P. 139.
12. Patt J., Moon D.J., Phillips C., Thompson L. Molibdenum carbide catalyst for water-gas shift. // Catalysis Letters. 2000. Vol. 65. P. 193.
13. Moon D.J., Rue J.W. Molibdenum carbide water-gas shift catalyst for fuel cell- powered vehicles application. // Catalysis Letters. 2004. Vol. 92. № 1. P. 17.
14. Oyama S.T. Preparation and catalytic properties of transition metal carbides and nitrides. // Catal. Today. 1992. Vol. 15. № 2. P. 179.
15. York A.P.E., Clarige J.B., Marquez-Alvarez C., Brungs A.J., Tsang S.C., Green M.L.H. Synthesis of early transition metal carbides and their application for the reforming of methane to synthesis gas. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1997. Vol.110. P. 711.
16. Clarige J.B., York A.P.E., Brungs A.J., Marquez-Alvares C., Sloan J., Tsang S.C., Green M.L.H. New catalysts for conversion of methane to synthesis gas: molybdenum and tungsten carbide. // J.Catal. 1998. Vol.180. № 1. P. 85.
17. Pat. 4159309 USA. Process for the catalytic reduction of reducible compounds in solution. Faul W., Kastening B. 1979.
18. Pat. 5 311 161 USA. Hydrogenation of nitriles by a tungsten carbide catalyst. Vreugdenhil W., Sherif F.G., Burk J.H., Gadberry J.F. 1993.
19. Pat. 5646085 USA. Material based on tungsten carbide(s), catalyst and process useful for the hydrogenation of an aromatic nitro or nitroso derivative employing this catalyst. Jacquot R., Mercier C. 1997.
20. Pat. 5907069 USA. Production of nabumetone or precursors thereof. Becnel B.F., Sabahi M., Theriot K.J. 1999.
21. Pat. 9830528 WO. Production of racemic 2-(6-methoxy-2-naphthyl)propionic acid or precursors thereof. Sabahi M., Teriot K.J., Becnel B. 1998.
22. Pat. 5426252 USA. Catalytic hydrodechlorination of a chloromethane. Sherif F.G. 1995
23. Pat. 4925746 USA. Device for recombing hydrogen and oxygen released in lead-acid storage batteries. Pavlov D., Donchev T. V., Nikolov I.P., Nikolova V.I., Papazov G. P., Petrov K.M. 1990.
24. Pat. 3902917 USA. Process for the production of tungsten carbide catalyst adapted for use in fuel cells. Baresel D., Gellert W., Scharner P. 1975.
25. Pat. 4219445 USA. Methanation of carbon monoxide over tungsten carbide-containing alumina catalyst for methanation of carbon monoxide. Finch J.N. 1980.
26. Pat. 4155928 USA. Methanation of carbon monoxide over tungsten carbide-containing catalysts. Finch J.N. 1979.
27. Pat. 4326992 USA. Process for preparing a supported molybdenum carbide composition. Slaugh L.H., Hoxmeier R.J. 1982.
28. Pat. 5330944 USA. Sulfur-resistant hydrogenation catalyst and process for hydrogenation using same. Sherif F.G., Vreugdenhil W. (1994)
29. Pat. 0569084 EP. Metal carbides, process for making the same, and catalytic end-use. Sherif F.G. 1993.
30. Pat. 5776852 USA. Zeolite catalyst composition comprising tungsten carbide and process therefor and therewith. Wu A., Drake C.A. 1998.
31. Pat. 5384027 USA. Reforming hydrocarbons using transition metal carbide catalyst and gaseous oxygen. Sherif F.G. 1995.
32. Пат. 2003126180 РФ. Катализатор и способ парового риформинга. Тонкович А., Ванг Й., Вандервейл Д.П. 2005.
33. Pat. 5965782 USA. Zeolite catalyst composition and processes therefor and therewith. Drake C.A., Wu A. 1999.
34. Pat. 2001/0128679 WO. Metal carbide catalysts and process for producing synthesis gas. Gaffney A.M. 2001.
35. Pat. 2002/2002198101 USA. Metal carbide catalysts and process for producing synthesis gas. Gaffney A.M. 2002.
36. Pat. 2002/02076885 WO. Method of using molybdenum carbide catalyst. Seegopaul P., Gao L. 2004
37. Pat. 6623720 USA. Transition metal carbides, nitrides and borides, and their oxygen containing analogs useful as water gas shift catalysts. Thompson L., Patt J., Moon D.J., Phillips C. 2003.
38. Pat. 4325842 USA. Process for preparing a supported molybdenum carbide composition. Slaugh L.H., Hoxmeier R.J. 1982.
39. Lee J. S., Oyama S. T., Boudart M. Molybdenum Carbide Catalysts. I. Synthesis of Unsupported Powders. // J. Catal. 1987. Vol. 106. P. 125.
40. Li S., Lee J.S., Hyeon T., Suslick K.S. Catalytic hydrodenitrogenation of indole over molybdenum nitride and carbides with different structures. // Appl. Catal. A: General. 1999. Vol. 184. P. 1.
41. Kojima R., Aika K. Molybdenum nitride and carbide catalysts for ammonia synthesis // Appl. Catal. A : General. 2001. Vol. 219. P. 141.
42. Moon D. J., Woo R.J. Molybdenum carbide water-gas shift catalyst for fuel cell-powered vehicles applications // Catal. Lett. 2004. Vol .92. P. 1.
43. Moon D.J., Screekumar K., Lee S.D., Lee B.G., Kim H.S. Studies on gasoline fuel processor system for fuel-cell powered vehicles application // Appl. Catal. A : General. 2001. Vol. 215. P. 1.
44. Patt J., Moon D.J., Phillips C., Thomson L. Molybdenum carbide catalysts for water-gas shift // Catal. Lett. 2000. Vol. 65. P. 193.
45. Oyama S. T., Charles Y.C., Ramanathan S. Transition Metal Bimetallic Oxycarbides: Synthesis, Characterization, and Activity Studies // J. Catal. 1999. Vol. 184. P. 535.
46. Volpe L., Boudart M. Compounds of Molybdenum and Tungsten with High Specific Surface Area // J. Solid State Chem. 1985. Vol. 59. P. 348.
47. Manoli J.-M., Da Costa P., Brun M., Vrinat M., Maugé F., Potvin C. Hydrodesulfurization of 4,6-dimethyldibenzothiophene over promoted (Ni,P) alumina-supported molybdenum carbide catalysts: activity and characterization of active sites // J. Catal. 2004. Vol. 221. P. 365.
48. Wang X.H., Hao H.L., Zhang M.H., Li W., Tao K.Y. Synthesis and characterization of molybdenum carbides using propane as carbon source // J. Solid State Chem. 2006. Vol. 179. P. 538.
49. Pat. 4325843 USA. Process for preparing a supported tungsten carbide catalyst. Slaugh L.H., Hoxmeier R.J. 1982.
50. Pat. 4851206 USA. Мethods and compositions involving high specific surface area carbides and nitrides. Boudart M., Oyama S. 1989.
51. Hyeon T., Fang M., Suslick K. S. Nanostructured Molybdenum Carbide: Sonochemical Synthesis and Catalytic Properties // J. Am. Chem. Soc. 1996. Vol. 118. P. 5492.
52. Roman P., Luque A., Aranzabe A. Synthesis of oxides, oxocarbides and carbides of molybdenum by thermal decomposition of diethylenetriamine oxomolybdenum compounds // Thermochim. Acta. 1993. Vol. 223. P. 167.
53. Gu Y., Li Z., Chen L., Ying Y., Qian Y. Synthesis of nanocrystalline Mo2C via sodium co-reduction of MoCl5 and CBr4 in benzene // Mater. Res. Bull. 2003. Vol. 38. P. 1119.
54. Lu J., Hugosson H., Eriksson O., Nordstrom L., Jansson U. Chemical vapour deposition of molybdenum carbides: aspects of phase stability // Thin Solid Films. 2000. Vol. 370. P. 203.
55. Monteverdi S., Mercy M., Molina S., Bettahar M.M., Puricelli S., Bégin D., Maréché F., Furdin F. Study of unsupported and active carbon supported
56. β-Mo2C prepared from MoCl5 precursor // Appl. Catal. A:General. 2002. Vol. 230. P. 99.
57. Weigert E. C., South J., Rykov S.A., Chen J.G. Multifunctional composites containing molybdenum carbides as potential electrocatalysts // Catal. Today. 2005. Vol. 99. P. 285.
58. Шаповал В.И., Малышев В.В., Новоселова И.Н., Кушхов Х.Б. Современные проблемы электрохимического синтеза соединений переходных металлов IV–VI групп // Успехи химии. 1995. Т.64. № 2. С. 133.
59. Гурин В.Н. Методы синтеза тугоплавких соединений переходных металлов и перспективы их развития // Успехи химии. 1972. Т. 41. С. 616.
60. Hoschowa K. // J. Jpn. Heat. Treat. 1980. Vol. 20. P. 130.
61. Arai T., Sugimoto Y., Komatsu N. Carbide coating and boriding of chromium- plated steel by immersion process in fused borax bath // J. Met. Finish. Soc. Jpn. 1981. Vol. 32. P. 240.
62. Andrieux J.L., Weiss G. Making compounds of molybdenum and of tungsten by electrolysis of melts // Bull. Soc. Chim. Fr. 1948. Vol. 15. P. 598.
63. Pat. 3589987 USA. Method for the electrolytic preparation of tungsten carbide. Gomes J. M., Baker D.H., Uchida K.
64. Suri A.K., Musherjee T.K., Cupta C.K. Molybdenum carbide by electrolysis of sodium molybdate // J. Electrochem. Soc. 1973. Vol. 120. № 5. P. 622.
65. Barlett H.E., Johnson K.E. Electochemical studies in molten Li2CO3-Na2CO3 // J. Electochemical Soc. 1967. Vol. 114, № 5. P. 457.
66. Делимарский Ю.К., Грищенко В.Ф., Городыский А.В. Изучение реакций, происходящих при электролизе расплавленных карбонатов // Укр. хим. журнал. 1965. Т. 31. № 1. С. 32.
67. Rebrov E.V., Kuznetsov S.A., de Croon M.H.J.M., Schouten J.C. Study of the water-gas shift reaction on Mo2C/Mo catalytic coatings for application in microstructured fuel processors // Catalysis Today. 2007. Vol. 125. № 1–2. P. 88.
68. Kuznetsov S.A., Dubrovskiy A.R., Rebrov E.V., Schouten J.C. Electrochemical synthesis of Mo2C catalytical coatings for the water-gas shift reaction // Z. Naturforsch. 2007. Vol. 62a. No. 10–11. P. 647.
69. Дубровский А.Р., Кузнецов С.А., Ребров Е.В., Схоутен Я.С. Электрохимический синтез в расплавленных солях каталитических покрытий Мо2С для реакции конверсии СО с водяным паром // Кинетика и катализ. 2008. Т. 49. № 4. C. 620.
70. Дубровский А.Р., Кузнецов С.А., Ребров Е.В., Схоутен Я.С., Калинников В.Т. Синтез покрытий Мо2С при совместном электровосстановлении ионов МоО42- и СО32- в солевых расплавах и их каталитическая активность для реакции конверсии оксида углерода с водяным паром // Доклады Академии Наук. 2008. Т. 421. № 6. С. 769.
71. Dubrovskiy A.R., Rebrov E. V., Kuznetsov S.A., Schouten J.C.
72. A microstructured reactor/heat-exchanger for the water-gas shift reaction operated in the 533–673 K range // Catalysis Today. 2009. Vol. 147. Suppl. 1. P. 198.
Рецензия
Для цитирования:
Семин Г.Л., Дубровский А.Р., Снытников П.В., Кузнецов С.А., Собянин В.А. Применение катализаторов на основе карбидов молибдена и вольфрама в реакции конверсии оксида углерода с водяным паром. Катализ в промышленности. 2011;(5):44-53.
For citation:
Semin G.L., Dubrovsky A.R., Snytnikov P.V., Kuznetsov S.A., Sobyanin V.A. The use of catalysts based on molybdenum and tungsten carbides in the reaction of carbon monoxide conversion with steam. Kataliz v promyshlennosti. 2011;(5):44-53. (In Russ.)
Просмотров:
136
Послать статью по эл. почте 