Ceria–Zirconia Supported Platinum Catalysts for Water Gas Shift Reaction: Influence of Support Composition

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The study is presented on the influence of the composition of a ceria-zirconia support on the structure and the activity in water gas shift reaction of platinum catalysts (Pt/Ce0.75Zr0.25O2 и Pt/Ce0.4Zr0.5Y0.05La0.05O2). The structure diagnostics of the samples were performed using high-resolution transmission electron microscopy, powder X-ray diffraction, CO chemisorption and X-ray atomic pair distribution function method. It was shown that the catalysts contain highly dispersed platinum particles not exceeding 2 nm in size. Platinum particles supported on Ce0.75Zr0.25O2 are smaller due to the higher specific surface area of the support. The catalysts Pt/Ce0.75Zr0.25O2 and Pt/Ce0.4Zr0.5Y0.05La0.05O2 proved to have similar efficiency while having the same platinum content. It was assumed that the catalysts supported on Ce0.4Zr0.5Y0.05La0.05O2 demonstrate a slightly higher turnover frequency per platinum surface atom, but it is likely compensated by the difference in the supported metal particle size.

Авторлар туралы

A. Gorlova

Boreskov Institute of Catalysis; Novosibirsk State University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5; Russia, 630090, Novosibirsk, Pirogova str. 1

V. Pakharukova

Boreskov Institute of Catalysis; Novosibirsk State University

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5; Russia, 630090, Novosibirsk, Pirogova str. 1

O. Stonkus

Boreskov Institute of Catalysis; Novosibirsk State University

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5; Russia, 630090, Novosibirsk, Pirogova str. 1

V. Rogozhnikov

Boreskov Institute of Catalysis

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5

A. Gladky

Boreskov Institute of Catalysis

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5

P. Snytnikov

Boreskov Institute of Catalysis

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5

D. Potemkin

Boreskov Institute of Catalysis; Novosibirsk State University

Email: gorlova@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk, Acad. Lavrientieva ave. 5; Russia, 630090, Novosibirsk, Pirogova str. 1

Әдебиет тізімі

  1. Матус Е.В., Нефедова Д.В., Сухова О.Б., Исмагилов И.З., Ушаков В.А., Яшник С.А., Никитин А.П., Керженцев М.А., Исмагилов З.Р. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 4. С. 532.
  2. Садыков В.А., Симонов М.Н., Беспалко Ю.Н., Боброва Л.Н., Еремеев Н.Ф., Арапова М.В., Смаль Е.А., Мезенцева Н.В., Павлова С.Н. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 5. С. 588.
  3. Park E.D., Lee D., Lee H.C. // Catal. Today. 2009. V. 139. № 4. P. 280.
  4. Ильичев А.Н., Быховский М.Я., Фаттахова З.Т., Шашкин Д.П., Федорова Ю.Е., Матышак В.А., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 5. С. 654.
  5. Konishcheva M.V., Svintsitskiy D.A., Potemkin D.I., Rogozhnikov V.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V. // ChemistrySelect. 2020. V. 5. № 3. P. 1228.
  6. Palma V., Ruocco C., Cortese M., Renda S., Meloni E., Festa G., Martino M. // Metals (Basel). 2020. V. 10. № 7. P. 1.
  7. Pal D.B., Chand R., Upadhyay S.N., Mishra P.K. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2018. V. 93. P. 549.
  8. LeValley T.L., Richard A.R., Fan M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. № 30. P. 16983.
  9. Gonzalez Castaño M., Reina T.R., Ivanova S., Centeno M.A., Odriozola J.A. // J. Catal. 2014. V. 314. P. 1.
  10. Ratnasamy C., Wagner J. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2009. V. 51. № 3. P. 325.
  11. Wu Z., K.P. Mann A., Li M., H. Overbury S. // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. № 13. P. 7340.
  12. González-Castaño M., Ivanova S., Ioannides T., Centeno M.A., Odriozola J.A. // Catal. Sci. Technol. 2017. V. 7. № 7. P. 1556.
  13. Li Y., Kottwitz M., Vincent J.L., Enright M.J., Liu Z., Zhang L., Huang J., Senanayake S.D., Yang W.C.D., Crozier P.A., Nuzzo R.G., Frenkel A.I. // Nat. Commun. 2021. V. 12. № 1. P. 1.
  14. Meira D.M., Ribeiro R.U., Mathon O., Pascarelli S., Bueno J.M.C., Zanchet D. // Appl. Catal. B: Env. 2016. V. 197. P. 73.
  15. Yuan K., Guo Y., Lin Q.L., Huang L., Ren J.T., Liu H.C., Yan C.H., Zhang Y.W. // J. Catal. 2021. V. 394. P. 121.
  16. Lee K.J., Kim Y., Lee J.H., Cho S.J., Kwak J.H., Moon H.R. // Chem. Mater. 2017. V. 29. № 7. P. 2874.
  17. Devaiah D., Reddy L.H., Park S.E., Reddy B.M. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2018. V. 60. № 2. P. 177.
  18. Mamontov E., Egami T., Brezny R., Koranne M., Tyagi S. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. № 47. P. 11110.
  19. Li J., Liu X., Zhan W., Guo Y., Guo Y., Lu G. // Catal. Sci. Technol. 2016. V. 6. № 3. P. 897.
  20. Song L., Zhu L., Li L. // Crystals. 2018. V. 8. P. 261.
  21. Deshpande P.A., Hegde M.S., Madras G. // Appl. Catal. B: Env. 2010. V. 96. № 1–2. P. 83.
  22. Ricote S., Jacobs G., Milling M., Ji Y., Patterson P.M., Davis B.H. // Appl. Catal. A: Gen. 2006. V. 303. № 1. P. 35.
  23. Lee K., Knoblauch N., Agrafiotis C., Pein M., Roeb M., Sattler C. // Open Ceram. 2022. V. 10. P. 100269.
  24. Yuan K., Sun X.C., Yin H.J., Zhou L., Liu H.C., Yan C.H., Zhang Y.W. // J. Energy Chem. 2022. V. 67. P. 241.
  25. Li S., Deng J., Wang J., Chen Y., Li Y. // J. Rare Earths. 2022. https://doi.org/10.1016/j.jre.2022.11.009
  26. Duarte de Farias A.M., Nguyen-Thanh D., Fraga M.A. // Appl. Catal. B: Env. 2010. V. 93. № 3–4. P. 250.
  27. Sartoretti E., Novara C., Chiodoni A., Giorgis F., Piumetti M., Bensaid S., Russo N., Fino D. // Catal. Today. 2022. V. 390–391. P. 117.
  28. Andreeva D., Idakiev V., Tabakova T., Ilieva L., Falaras P., Bourlinos A., Travlos A. // Catal. Today. 2002. V. 72. № 1–2. P. 51.
  29. Tabakova T., Ilieva L., Ivanov I., Manzoli M., Zanella R., Petrova P., Kaszkur Z. // J. Rare Earths. 2019. V. 37. № 4. P. 383.
  30. Andreeva D., Ivanov I., Ilieva L., Abrashev M.V., Zanella R., Sobczak J.W., Lisowski W., Kantcheva M., Avdeev G., Petrov K. // Appl. Catal. A: Gen. 2009. V. 357. № 2. P. 159.
  31. Kaur T., Singh K., Kolte J. // Mater. Today Proc. 2022. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.11.331
  32. Chanapattharapol K.C., Krachuamram S., Kidkhunthod P., Poo-arporn Y. // Solid State Sci. 2020. V. 99. P. 106066.
  33. Ballauri S., Sartoretti E., Hu M., D’Agostino C., Ge Z., Wu L., Novara C., Giorgis F., Piumetti M., Fino D., Russo N., Bensaid S. // Appl. Catal. B: Env. 2023. V. 320. P. 121 898.
  34. Shi J., Li H., Genest A., Zhao W., Qi P., Wang T., Rupprechter G. // Appl. Catal. B: Env. 2022. V. 301. P. 120 789.
  35. Poggio-Fraccari E., Mariño F., Laborde M., Baronetti G. // Appl. Catal. A: Gen. 2013. V. 460–461. № 3. P. 15.
  36. Shoynkhorova T.B., Simonov P.A., Potemkin D.I., Snytnikov P.V., Belyaev V.D., Ishchenko A.V., Svintsitskiy D.A., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. B: Env. 2018. V. 237. P. 237.
  37. Gorlova A.M., Panafidin M.A., Shilov V.A., Pakharukova V.P., Snytnikov P.V., Potemkin D.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. № 32. P. 12015.
  38. Egami T., Billinge S.J.L. Underneath the Bragg Peaks. Pergamon Materials Series, Elsevier, 2012.
  39. Pakharukova V.P., Moroz É.M., Zyuzin D.A. // J. Struct. Chem. 2010. V. 51. № 2. P. 274.
  40. Moroz E.M., Pakharukova V.P., Shmakov A.N. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A. Accel. Spectrom. Detect. Assoc. Equip. 2009. V. 603. № 1–2. P. 99.
  41. Qiu X., Thompson J.W., Billinge S.J.L. // J. Appl. Crystallogr. 2004. V. 37. № 4. P. 678.
  42. Farrow C.L., Juhas P., Liu J.W., Bryndin D., Božin E.S., Bloch J., Proffen T., Billinge S.J.L. // J. Phys. Condens. Matter. 2007. V. 19. № 33. P. 335219.
  43. Inorganic Crystal Structure Database (ICSD-for-WWW), Fachinformationszentrum (FIZ) Karlsruhe, Germany 2007.
  44. Masadeh A.S., Božin E.S., Farrow C.L., Paglia G., Juhas P., Billinge S.J.L., Karkamkar A., Kanatzidis M.G. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. № 11. P. 115413.
  45. Kunwar D., Zhou S., DeLaRiva A., J. Peterson E., Xiong H., Isidro Pereira-Hernández X., C. Purdy S., ter Veen R., H. Brongersma H., T. Miller J., Hashiguchi H., Kovarik L., Lin S., Guo H., Wang Y., K. Datye A. // ACS Catal. 2019. V. 9. № 5. P. 3978.

Қосымша файлдар



Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>