By this author

Periodic Transformations of the Catalyst During Self-Oscillating Methane Oxidation on Bulk Nickel

Issue number 4 from 01.04.2025

Периодические изменения состава и морфологии поверхности Ni-фольги (2 × 8 и 6 × 6 мм) и пеноникеля в ходе автоколебаний скорости реакции окисления метана изучены с помощью масс-спектрометрии, термограмметрии, рентгенофазового анализа (PФA), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Автоколебания скорости реакции наблюдали в потоке смеси 42.3% CH−7.7% O−3.8% Ar−46.2% Не в интервале температур 500−700°C. Показано, что период одного колебания состоит из двух фаз с различной каталитической активностью. В первой фазе происходит парциальное окисление метана, скорость которого снижается со временем, во второй – имеет место глубокое окисление метана, скорость которого увеличивается к концу данной фазы. В различные моменты колебательного цикла реакцию прерывали и получали образцы для исследования состава и морфологии поверхности. Установлено, что в условиях автоколебательного режима на поверхности Ni периодически накапливается кислород в виде NiO и углерод в виде графитоподобных структур. Количественно изучены динамики накопления/превращения NiO и поверхностного углерода в ходе различных фаз колебательного цикла, которые коррелируют с упомянутыми выше изменениями каталитической активности.

25 0