Адсорбционные и магнитные свойства Fe/MgAl2O4-катализатора гидрирования СО, промотированного самарием

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы модифицированные самарием Fe-содержащие катализаторы на носителе – алюмо-магниевой шпинели (MgAl2O4). Сопоставлены данные по адсорбционным и восстановительным свойствам катализаторов магнитным методом in situ и методом ИК-спектроскопии адсорбированного СО. Методом ИК-спектроскопии адсорбированного СО показало, что основной формой Fe, образующего связь с СО, в не промотированном Fe/MgAl2O4, являются катионы Fe2+ как на поверхности оксида, так и на поверхности зародышей металлической фазы, а вклад комплексов с атомами Fe0 незначителен. Установлено, что промотирование самарием в соотношении Sm: Fe = 1:100 в катализаторе способствует эффективному восстановлению оксидов железа. Показано, что степень восстановления железа максимальна для катализатора, полученного нанесением самария на поверхность Fe-содержащего катализатора.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Г. В. Панкина

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Author for correspondence.
Email: pankina5151@inbox.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119992, Москва; 119991, Москва

A. Н. Харланов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: kharl@kge.msu.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119992, Москва

П. А. Чернавский

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН; Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: pankina5151@inbox.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119992, Москва; 119991, Москва; 119991, Москва

References

  1. Garcilaso V., Barrientos J., Bobadilla L.F. et al. // Renewable Energy. 2019. V.132. P. 1141.
  2. Janardanarao M. // Ind. Eng. Chem. Res. 1990. V.29. P. 1735.
  3. Schulz H. // Appl. Catal. A. 1999. V.186. P. 3.
  4. Liu Q.-Y., Shang C., Liu Z.-P. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V.13. № 15. P. 3342.
  5. Liu B., Li W., Zheng J. et al. // Catal. Sci. Technol. 2018. V.8. P. 5288.
  6. Ngantsouehoc W., Zhang Y.Q., O’Brien R. J. et al. // Appl. Catal. A. 2002. V.236. P. 77.
  7. Li J.B., Ma H.F., Zhang H.T. et al. // Fuel Process. Technol. 2014. V.125. P. 119.
  8. Wang D.Z., Cheng X.P., Huang Z.E. et al. // Appl. Catal. 1991. V.77. P. 109.
  9. Han W., Wang L., Li Z. et al. // Appl. Catal. A. 2019. V.572. P. 158.
  10. Zhou X.-L., Felcher G.P., Chen S.-H. // Phys. B. 1991. V.173. P. 167.
  11. Bavykina A., Yarulina I., Gevers L. et al. // ACS Catal. 2019. V.9. N.8. P. 6910
  12. Lin J., Li B., Cao J. et al. // J. of CO2 Utilization. 2022. V.65. P. 102243.
  13. Taherian Z., Yousefpour M., Tajally M., Khoshandam B. // Microporous and Mesoporous Materials. 2017. V.251. P. 9
  14. Han Z., Qian W., Ma H. et al. // RSC Advances. 2019. V.9. P. 32240.
  15. Панкина Г.В., Шумянцев А.В., Черняк С.А., Лунин В.В. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 5. С. 665.
  16. Чернавский П.А., Панкина Г.В., Лунин В.В. // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 6, С. 605.
  17. Chernavskii P.A., Pankina G.V., Kazantsev R.V. et al. // Energy Technology. 2020. V.8. N.5. P. 1901327.
  18. Sort J., Surinach S., Munoz J.S. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 1997. V.68. Р.014421
  19. Davydov A. Molecular spectroscopy of oxide catalyst surfaces. Willey. 2003. 668 p.
  20. Angell C., Schaffer P.C. // J. Phys. Chem. 1966. V. 70. P. 1413.
  21. Ballivet-Tkatchenko D., Coudurier G. // Inorg. Chem. 1979. V.18. P. 558.
  22. Couble J., Bianchi D. // Applied Catalysis A: Gen. 2011 V. 409–410. P. 28.
  23. Wielers A.F.H., Kock A.J.H.M., Hop C.E.C.A. et al. // J. Catal. 1989. V.117. P.l.
  24. Mihaylov M., Ivanova E., Chakarova K. et al. // Applied Catalysis A: Gen. 2011 V.391. P. 3.
  25. Fellah M.F. // J. Phys. Chem. C. 2011. V.115. P. 1940.
  26. Bianchi D., Chafik T., Khalfallah M., Teichner S.J. // Appl. Catal. A: Gen. 1993 V.105 P. 223.
  27. Давыдов А.А., Шепотько М.Л., Будиева А.А. // Кинетика и катализ. 1994. Т. 35. № .2. С. 299.
  28. Davydov A.A., Shepotko M.L., Budneva A.A. // Catalysis Today. 1995. V.24. P. 225.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependences of magnetization J on temperature T during reduction of catalysts in hydrogen (a) and the initial section of these dependences (b) for: Fe/S (1), (Fe+1.5Sm)/S (2), 0.15Sm/Fe/S (3), Fe/0.15Sm/S (4), (Fe+0.15Sm)/S (5) and 0.15Sm/(Fe+0.15Sm)/S (6).

Download (297KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependences of the change in the degree of transformation α on time t (a) and the initial section of these dependencies (b) for: 0.15Sm/Fe/S (1), Fe/0.15Sm/S (2), (Fe+0.15Sm)/S (3), (Fe+1.5Sm)/S (4).

Download (241KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The specific surface area and the volume of metallic iron particles for the obtained samples: – SFe×10–1 m2/g, – VFe×104 cm3/g.

Download (328KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Difference IR spectra of CO adsorbed at room temperature on catalysts: Fe/S (a), 0.15Sm/Fe/S (b), Fe/0.15Sm/S (c), (Fe+0.15Sm)/S (d), (Fe+1.5Sm)/S (d), 0.15Sm/(Fe+0.15Sm)/S (e). CO pressure: 5 (1), 20 (2), 50 Torr (3).

Download (458KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Difference IR spectra of carbonate-like structures arising in a CO atmosphere: Fe/S (a), 0.15Sm /Fe/S (b), Fe/0.15Sm /S (c), (Fe+0.15Sm)/S (d), (Fe+1.5Sm)/S (d), 0.15Sm/(Fe+0.15Sm)/S (e). CO pressure – 50 Torr.

Download (287KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».