Исследование влияния структуры носителя на активность Cr-содержащих катализаторов в реакции дегидрирования пропана с участием СО2

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Синтезирована и исследована серия хромоксидных катализаторов нанесенных на SiO2 с содержанием хрома 5 мас. %. Силикагель синтезировали по методике с использованием бромида цетилтриметиламмония в качестве темплата и углеводородов, способных к солюбилизации в мицеллах CTMABr, а именно гексана, циклогексана и толуола в качестве “расширителей”. Полученная серия носителей и катализаторов охарактеризована рядом физико-химических методов анализа: низкотемпературная адсорбция N2, РФА, СЭМ–РСМА, УФ-вид-спектроскопии диффузного отражения. Показано, что наиболее высокой каталитической активностью в реакции дегидрирования пропана в присутствии СО2 обладает образец на поверхности которого сосуществуют Cr(III) и Cr(VI) – 5Cr/SiO2_hexane, при температуре 750°C конверсия пропана составила 59.8%, селективность по пропилену 56.2%.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. А. Тедеева

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН

Author for correspondence.
Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва; 119991 Москва

М. Ю. Машкин

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва; 119991 Москва

Е. М. Куприкова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва

П. В. Прибытков

Химический факультет

Email: maritedeeva@mail.ru
Russian Federation, 119991 Москва; 119991 Москва

К. Б. Калмыков

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва

А. В. Леонов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва

Н. А. Давшан

Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН

Email: maritedeeva@mail.ru
Russian Federation, 119991 Москва

С. Ф. Дунаев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991 Москва

А. Л. Кустов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН

Email: kyst@list.ru
Russian Federation, 119991 Москва; 119991 Москва

References

  1. Rafiee A., Khalilpour R.K., Milani D., Panahi M. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 5771.
  2. Rigamonti M.G., Shah M., Gambu T.G. et al. // ACS Catal. 2022. V. 12. P. 9339.
  3. Kim K.O., Evdokimenko N.D., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 2422.
  4. Medvedev A., Kustov A.L., Beldova D.A. et al. // Energies. 2023. V. 16. P. 4335.
  5. Medvedev A., Kustov A.L., Beldova D.A. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 1279.
  6. Mishanin I.I., Bogdan T.V., Koklin A.E., Bogdan V.I. // Chem. Eng. J. Elsevier B.V. 2022. V. 446. P. 137184.
  7. Mishanin I.I., Bogdan V.I. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 359.
  8. Vertepov E., Fedorova A.A., Batkin A.M. et al. // Catalysts. 2023. V. 13. P. 1231.
  9. Bugrova T.A., Mamontov G.V. // Kinet. Catal. 2018. V. 59. P. 143.
  10. Golubina E.V., Kaplin I.Y., Uzhuev I.K. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 1860.
  11. Phung T.K., Pham T.L.M., Vu K.B., Busca G. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 105673.
  12. Wang Z.Y., He Z.H., Li L.Y., et al. // Rare Met. Nonferrous Metals Society of China. 2022. V. 41. P. 2129.
  13. Oliveira J.F.S., Volanti D.P., Bueno J.M.C., Ferreira A.P. // Appl. Catal. A Gen. 2018. V. 558. P. 55.
  14. Botavina M.A., Agafonov Y.A., Gaidai N.A. et al. // Catal. Sci. Technol. Royal Society of Chemistry. 2016. V. 6. P. 840.
  15. Mashkin M., Tedeeva M., Fedorova A. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. Elsevier Inc., 2022. V. 338, № May. P. 111967.
  16. Igonina M., Tedeeva M., Kalmykov K. et al. // Catalysts. 2023. V. 13. № 5. P. 906.
  17. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 55.
  18. Takehira K., Ohishi Y., Shishido T. et al. // J. Catal. 2004. V. 224. P. 404.
  19. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Fuel. 2022. V. 313. P. 122698.
  20. Wu J.-L., Chen M., Liu Y.-M. et al. // Catalysis Communications. 2013. V. 30. P. 61.
  21. Atanga M.A., Rezaei F., Jawad A. et al. // Appl. Catal. B Environ. Elsevier, 2018. V. 220. P. 429.
  22. Santhosh K.M., Hammer N., Rønning M. et al. // J. Catal. Elsevier Inc., 2009. V. 261. P. 116.
  23. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92. P. 2403.
  24. Chernyak S.A., Kustov A.L., Stolbov D.N. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 578. P. 152099.
  25. Fujimoto K., Watanabe K., Ishikawa S. et al. // Colloids and Surfaces A. 2021. V. 609. P. 125647.
  26. Irfan M., Usman M., Mansha A. et al. // Sci. World J. 2014. V. 2014. P. 1.
  27. Gates-Rector S., Blanton T. // Powder Diffr. 2019. V. 34. P. 352.
  28. Michorczyk P., Ogonowski J., Zeńczak K. // J. Mol. Catal. A Chem. 2011. V. 349. P. 1.
  29. Cheng Y., Zhou L., Xu J. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. 2016. V. 234. P. 370.
  30. Michorczyk P., Ogonowski J., Kuśtrowski P., Chmielarz L. // Appl. Catal. A Gen. 2008. V. 349. P. 62.
  31. Botavina M.A., Martra G., Agafonov Y.A. et al. // Appl. Catal. A: Gen. 2008. V. 347. P. 126.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Adsorption isotherms (a) for the supports and pore volume distributions based on the BJH method (b) and DFT (c); p/p˚ is the relative pressure, d is the pore diameter, A is the adsorption.

Download (43KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Electron micrograph (a), elemental maps for the 5Cr/SiO2_CTMABr sample (b, c).

Download (48KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Electron micrograph (a), elemental maps for the 5Cr/SiO2_hexane sample (b, c).

Download (44KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Electron micrograph (a), elemental maps for the 5Cr/SiO2_cyclohexane sample (b, c).

Download (53KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Electron micrograph (a), elemental maps for the 5Cr/SiO2_toluene sample (b, c).

Download (51KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Diffraction patterns of freshly prepared catalyst samples.

Download (27KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. UV-VIS diffuse reflectance spectra for catalyst samples.

Download (21KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Dependences: a – propane conversion (X) and b – propylene selectivity (S) on temperature for the synthesized catalysts.

Download (39KB)
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».