Везде

ОХНМКинетика и катализ Kinetics and Catalysis

  • ISSN (Print) 0453-8811
  • ISSN (Online) 3034-5413

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ (Co,Fe,Ni)MgAlO НА ОСНОВЕ СЛОИСТЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ ДЛЯ ПРОЦЕССА РАЗЛОЖЕНИЯ АММИАКА

Вы можете
Код статьи
S3034541325040048-1
DOI
10.7868/S3034541325040048
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Фёдорова З.А.
  • Аффилиация:
    ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
    ФГБУН Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН
Борисов В.А.
  • Аффилиация: Центр новых химических технологий, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Аббас Б.
  • Аффилиация: ФГБОУ ВО Новосибирский государственный университет
Пахарукова В.П.
  • Аффилиация: ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Герасимов Е.Ю.
  • Аффилиация: ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Гладкий А.Ю.
  • Аффилиация: ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Шляпин Д.А.
  • Аффилиация: ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Снытников П.В.
  • Аффилиация: ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Том/ Выпуск
Том 66 / Номер выпуска 4
Страницы
281-292
Аннотация
В работе методом соосаждения были синтезированы монометаллические (MMgAlO) и биметаллические (MMMgAlO) катализаторы (M – Co, Fe, Ni). Было обнаружено, что высушенные при 110°C образцы представляют собой слоистые двойные гидроксиды со структурой гидроталькита. После прокаливания при 550°C образцы образуют смешанные оксиды со специфической наноструктурой, промежуточной между структурами типа NaCl и шпинели. Образцы характеризуются высокой удельной поверхностью ( = 105–209 м/г). Каталитические свойства образцов были исследованы в процессе разложения аммиака. Среди всех изученных катализаторов самым активным является CoNiMgAlO; при температуре 550°C и объемной скорости подачи газа (GHSV) 72000 мл·ч·г величина конверсии аммиака в его присутствии составляет 32%, что соответствует производительности по водороду 25.7 ммоль·г мин. По данным метода просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) было установлено, что средний размер частиц металла в образце CoNiMgAlO равен 10–14 нм. Катализатор CoNiMgAlO проявил стабильную активность в течение всего периода испытаний в процессе разложения аммиака (~40 ч).
Ключевые слова
биметаллические катализаторы разложение аммиака никелевые катализаторы никель-кобальтовые катализаторы слоистые двойные гидроксиды
Дата публикации
01.04.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
27

Библиография

  1. 1. Mukherjee S., Devaguptapu S.V., Sviripa A., Lund C.R.F., Wu G. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. V. 226. P. 162. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.12.039
  2. 2. Autrey T., Chen P. // J. Energy Chem. 2023. V. 77. P. 119. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.10.039
  3. 3. Naseem K., Qin F., Khalid F., Suo G., Zahra T., Chen Z., Javed Z. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2025. V. 210. Art. 115196. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115196
  4. 4. Chirosca A.-M., Rusu E., Minzu V. // Energies. 2024. V. 17. P. 5820. https://doi.org/10.3390/en17235820
  5. 5. Aziz M., Wijayanta A.T., Nandiyanto A.B.D. // Energies. 2020. V. 13. P. 3062. https://doi.org/10.3390/en13123062
  6. 6. Bartels J.R., Pate M.B. // Final report. Grant number: 07S-01, 2008.
  7. 7. Andersson J., Gronkvist S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 11901. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.03.063
  8. 8. Ma N., Zhao W., Wang W., Li X., Zhou H. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 50. P. 379. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.09.021
  9. 9. Demirci U.B. // Energy Technol. 2018. V. 6. P. 470. https://doi.org/10.1002/ente.201700486
  10. 10. Jepsen L.H., Ley M.B., Lee Y.-S., Cho Y.W., Dornheim M., Jensen J.O., Filinchuk Y., Jorgensen J.E., Besenbacher F., Jensen T.R. // Mater. Today. 2014. V. 17. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2014.02.015
  11. 11. Klopčič N., Grimmer I., Winkler F., Sartory M., Trattner A. // J. Energy Storage. 2023. V. 72. Art. 108456. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108456
  12. 12. Bourane A., Elanany M., Pham T.V., Katikaneni S.P. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 23075. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.07.167
  13. 13. MacFarlane D.R., Cherepanov P.V., Choi J., Suryanto B.H.R., Hodgetts R.Y., Bakker J.M., Ferrero Vallana F.M., Simonov A.N. // Joule. 2020. V. 4. P. 1186. https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.04.004
  14. 14. Sayas S., Morlanes N., Katikaneni S.P., Harale A., Solami B., Gascon J. // Catal. Sci. Technol. 2020. V. 10. P. 5027. https://doi.org/10.1039/D0CY00686F
  15. 15. Klerke A., Christensen C.H., Norskov J.K., Vegge T. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. P. 2304. https://doi.org/10.1039/b720020j
  16. 16. Valera-Medina A., Xiao H., Owen-Jones M., David W.I.F., Bowen P.J. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 69. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2018.07.001
  17. 17. Schuth F., Palkovits R., Schlogl R., Su D.S. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 6278. https://doi.org/10.1039/C2EE02865D
  18. 18. Guler M., Dogu T., Varisli D. // Appl. Catal. B: Environ. 2017. V. 219. P. 173. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.07.043
  19. 19. Le T.A., Kim Y., Kim H.W., Lee S.-U., Kim J.-R., Kim T.-W., Lee Y.-J. // Appl. Catal. B: Environ. 2021. V. 285. Art. 119831. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119831
  20. 20. Chen C., Wu K., Ren H., Zhou C., Luo Y., Lin L., Au C., Jiang L. // Energy & Fuels. 2021. V. 35. P. 11693. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c01261
  21. 21. Le T.A., Do Q.C., Kim Y., Kim T.-W., Chae H.-J. // Korean J. Chem. Eng. 2021. V. 38. P. 1087. https://doi.org/10.1007/s11814-021-0767-7
  22. 22. Pinzon M., Sanchez-Sanchez A., Romero A., de la Osa A.R., Sanchez P. // Fuel. 2022. V. 323. Art. 124384. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124384
  23. 23. Li H., Guo L., Qu J., Fang X., Fu Y., Duan J., Wang W., Li C. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 8985. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.11.338
  24. 24. Gong X., Li N., Li Y., Hu R. // Mol. Catal. 2022. V. 531. Art. 112651. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2022.112651
  25. 25. Yi Y., Wang L., Guo Y., Sun S., Guo H. // AIChE J. 2019. V. 65. P. 691. https://doi.org/10.1002/aic.16479
  26. 26. Shimoda N., Yoshimura R., Nukui T., Satokawa S. // J. Chem. Eng. Jpn. 2019. V. 52. P. 413. https://doi.org/10.1252/jcej.18we226
  27. 27. Wu Z.-W., Li X., Qin Y.-H., Deng L., Wang C.-W., Jiang X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 15263. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.04.007
  28. 28. Huang C., Li H., Yang J., Wang C., Hu F., Wang X., Lu Z.-H., Feng G., Zhang R. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 478. P. 708. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.269
  29. 29. Ganley J.C., Thomas F.S., Seebauer E.G., Masel R.I. // Catal. Lett. 2004. V. 96. P. 117.
  30. 30. Guo W., Vlachos D.G. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 8619. https://doi.org/10.1038/ncomms9619
  31. 31. Lucentini I., Casanovas A., Llorca J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 12693. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.01.154
  32. 32. Hill A.K., Torrente-Murciano L. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. V. 172–173. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.02.011
  33. 33. He H., Jiang H., Yang F., Liu J., Zhang W., Jin M., Li Z. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. V. 48. P. 5030. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.10.255
  34. 34. Duan X., Ji J., Qian G., Fan C., Zhu Y., Zhou X., Chen D., Yuan W. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2012. V. 357. P. 81. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2012.01.023
  35. 35. Fu E., Qiu Y., Lu H., Wang S., Liu L., Feng H., Yang Y., Wu Z., Xie Y., Gong F., Xiao R. // Fuel Process. Technol. 2021. V. 221. Art. 106945. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2021.106945
  36. 36. Hu X.-C., Wang W.-W., Jin Z., Wang X., Si R., Jia C.J. // J. Energy Chem. 2019. V. 38. P. 41. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2018.12.024
  37. 37. Akca M., Varisli D. // Mol. Catal. 2020. V. 485. Art. 110823. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2020.110823
  38. 38. Chen W., Shi Y., Liu C., Ren Z., Huang Z., Chen Z., Zhang X., Liang S., Xie L., Lian C., Qian G., Zhang J., Liu X., Chen D., Zhou X., Yuan W., Duan X. // Nat. Commun. 2024. V. 15. P. 8995. https://doi.org/10.1038/s41467-024-53474-0
  39. 39. Simonsen S.B., Chakraborty D., Chorkendorff I., Dahl S. // Appl. Catal. A: Gen. 2012. V. 447–448. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.08.045
  40. 40. Muroyama H., Saburi C., Matsui T., Eguchi K. // Appl. Catal. A: Gen. 2012. V. 443–444. P. 119. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.07.031
  41. 41. Podila S., Driss H., Zaman S.F., Alhamed Y.A., AlZahrani A.A., Daous M.A., Petrov L.A. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2016. V. 414. P. 130. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2016.01.012
  42. 42. Podila S., Alhamed Y.A., AlZahrani A.A, Petrov L.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. V. 40. P. 1541. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.09.057
  43. 43. Karolewska M., Truszkiewicz E., Mierzwa B., Kępiński L., Rarog-Pilecka W. // Appl. Catal. A. Gen. 2012. V. 445–446. P. 280. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2012.08.028
  44. 44. Huang C., Li H., Yang J., Wang C., Hu F., Wang X., Lu Z.-H., Feng G., Zhang R. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 478. P. 708. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.269
  45. 45. Sima D., Wu H., Tian K., Xie S., Foo J.J., Li S., Wang D., Ye Y., Zheng Z., Liu Y.-Q. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 9342. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.209
  46. 46. Zhang L.-F., Li M., Ren T.-Z., Liu X., Yuan Z.-Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. V. 40. P. 2648. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.079
  47. 47. Varisli D., Kaykac N.G. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 5955. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.02.097
  48. 48. Zhang H., Alhamed Y.A., Chu W., Ye Z., AlZahrani A., Petrov L. // Appl. Catal. A: Gen. 2013. V. 464–465. P. 156. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2013.05.046
  49. 49. Zhang H., Alhamed Y.A., Al-Zahrani A., Daous M., Inokawa H., Kojima Y., Petrov L.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 17573. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.07.183
  50. 50. Takehira K. // Appl. Clay Sci. 2017. V. 136. P. 112. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.11.012
  51. 51. Chen S., Perathoner S., Ampelli C., Mebrahtu C., Su D., Centi G. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. P. 2699. https://doi.org/10.1002/anie.201609533
  52. 52. Lin X., Li R., Lu M., Chen C., Li D., Zhan Y., Jiang L. // Fuel. 2015. V. 162. P. 271. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.09.021
  53. 53. Balsamo N., Mendieta S., Oliva M., Eimer G., Crivello M. // Mater. Sci. 2012. V. 1. P. 506. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2012.06.068
  54. 54. Fan G., Li F., Evans D.G., Duan X. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 7040. https://doi.org/10.1039/C4CS00160E
  55. 55. Zou J., Xie D., Xu J., Song X., Zeng X., Wang H., Zhao F. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 571. Art. 151322. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151322
  56. 56. Wang Q., O’Hare D. // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 4124. https://doi.org/10.1021/cr200434v
  57. 57. Wiyantoko B., Kurniawati P., Purbaningtias T.E., Fatimah I. // Procedia Chem. 2015. V. 17. P. 21. https://doi.org/10.1016/j.proche.2015.12.115
  58. 58. Su Q., Wang H., Gu L., Ji W., Au C.-T. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 31122. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.020
  59. 59. Podila S., Driss H., Zaman S.F., Ali A.M., Al-Zahrani A.A., Daous M.A., Petrov L.A. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 873. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.10.107
  60. 60. Sikander U., Samsudin M.F., Sufian S., KuShaari K., Kait C.F., Naqvi S.R., Chen W.-H. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 14424. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.10.224
  61. 61. Sato K., Abe N., Kawagoe T., Miyahara S., Honda K., Nagaoka K. // Int. J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. P. 6610. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.11.150
  62. 62. Fedorova Z.A., Borisov V.A., Pakharukova V.P., Gerasimov E.Y., Belyaev V.D., Gulyaeva T.I., Shlyapin D.A., Snytnikov P.V. // Catalysts. 2023. V. 13. P. 678. https://doi.org/10.3390/catal13040678
  63. 63. Rodrigues A.C.C., Henriques C.A., Monteiro J.L.F. // Mater. Res. 2003. V. 6. P. 563. https://doi.org/10.1590/S1516-14392003000400024
  64. 64. Cherepanova S.V., Leont’eva N.N., Arbuzov A.B., Drozdov V.A., Belskaya O.B., Antonicheva N.V. // J. Solid State Chem. 2015. V. 225. P. 417. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.01.022
  65. 65. Li Q., Meng M., Tsubaki N., Li X., Li Z., Xie Y., Hu T., Zhang J. // Appl. Catal. B: Environ. 2009. V. 91. P. 406. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2009.06.007
  66. 66. Gallego G.S., Batiot-Dupeyrat C., Barrault J., Florez E., Mondragon F. // Appl. Catal. A: Gen. 2008. V. 334. P. 251. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2007.10.010
  67. 67. Xu J., Zhou W., Li Z., Wang J., Ma J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. V. 34. P. 6646. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.06.038
  68. 68. Horlyck J., Lawrey C., Lovell E.C., Amal R., Scott J. // Chem. Eng. J. 2018. V. 352. P. 572. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.07.009
  69. 69. Abd Ghani N.A., Azapour A., Syed Muhammad A.F., Abdullah B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 20881. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.05.153
  70. 70. Huangluo E., Wei H., Wang Y., Zhou L. // Surf. Sci. 2024. V. 745. Art. 122483. https://doi.org/10.1016/j.susc.2024.122483
  71. 71. Lendzion-Bielun Z., Narkiewicz U., Arabczyk W. // Materials (Basel). 2013. V. 6. P. 2400. https://doi.org/10.3390/ma6062400
  72. 72. Li X., Ji W., Zhao J., Wang S., Au C. // J. Catal. 2005. V. 236. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2005.09.030
  73. 73. Sun Y., Zeng W., Yang Y., Wu Q., Zou C. // Chem. Eng. J. 2024. V. 502. Art. 158043. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158043
  74. 74. Wang Y., Mao X., Yang J., Wang J., Guan W., Chen J., Han B., Tian Z. // Int. J. Hydrogen Energy. 2022. V. 47. P. 2608. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.10.187
  75. 75. Su Q., Gu L., Yao Y., Zhao J., Ji W., Ding W., Au C.-T. // Appl. Catal. B: Environ. 2017. V. 201. P. 451. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.08.05
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека