Влияние взаимодействия компонентов в никель-кобальтовых катализаторах на их активность в разложении метана

Авторы

  • Г.Е. Ергазиева Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра, 172, Алматы, Казахстан; Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан
  • М.М. Анисова Институт проблем горения, ул. Богенбай батыра, 172, Алматы, Казахстан
  • Н. Макаева Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан
  • Ж. Шаймерден Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, пр. аль-Фараби 71, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc441

Ключевые слова:

метан, разложение, водород, углерод, катализатор, оксид никеля, оксид кобальта.

Аннотация

Исследована активность нанесенных на носитель γ-Al2O3 низкопроцентных монометаллических и биметаллического катализаторов в разложении метана. Определено, что биметаллический (Ni-Co/γ-Al2O3) катализатор более активен, чем монометаллические (Ni/γ-Al2O3, Co/γ-Al2O3). Наибольшая конверсия метана, и наибольшее количество нитевидного углерода наблюдались на биметаллическом катализаторе. Комплексом методов сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, термопрограммируемого восстановления водородом установлено, что добавление оксида кобальта в состав Ni/γ-Al2O3 приводит к образованию поверхностных биметаллических сплавов Ni-Co. Образование сплавов способствуют облегчению восстанавливаемости катализатора, обеспечивает рост концентрации активных центров. Данные изменения положительно влияют на активность биметаллического катализатора.

Библиографические ссылки

(1). Karimi S, Bibak F, Meshkani F, Rastegarpanah A, Deng J, Liu Y, Dai H (2021) International Journal of Hydrogen Energy 46(39):20435–20480. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.160

(2). Torres D, Pinilla JL, Suelves I (2020) International Journal of Hydrogen Energy 45(38):19313–19323. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.05.104

(3). Silva RRCM, Oliveira AH, Guarino ACPF, Toledo BB, Moura MBT, Oliveira BTM, Passos FB (2016) International Journal of Hydrogen Energy 41(16):6763–6772. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.02.101

(4). Fan Z, Weng W, Zhou J, Gu D, Xiao W (2021) Journal of Energy Chemistry 58:415–430. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.10.049

(5). Liu F, Xuan G, Ai L, Liu Q, Yang L (2021) Fuel Processing Technology 215:106745. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2021.106745

(6). Soloviev SO (2012) Cordierite Catalysts Catal Ind 4:1–10. https://doi.org/10.1134/S2070050412010114

(7). Syed Muhammad AF, Awad A, Saidur R, Masiran N, Salam A, Abdullah B (2018) International Journal of Hydrogen Energy 43(41):18713–18734. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.08.091

(8). Makvandi S, Alavi SM (2011) Iranian Journal of Chemical Engineering 8(4):24–33.

(9). Qian JX, Chen TW, Enakonda LR, Liu D B, Mignani G, Basset JM, Zhou L (2020) International Journal of Hydrogen Energy 45(15):7981–8001. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.052

(10). Ergazieva GE, Telbayeva MM, Popova AN, Ismagilov ZR, Dossumov K, Myltykbayeva LK, Dodonov VG, Sozinov SA, Niyazbayeva AI (2021) Chemical Papers 75:2765–2774. https://doi.org/10.1007/s11696-021-01516-y

(11). Takanabe K, Nagaoka K, Nariai K, Aika K (2005) Journal of Catalysis 232(2):268–275. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2005.03.011

(12). Shao H, Kugler EL, Ma W, Dadyburjor DB (2005) Industrial & Engineering Chemistry Research 44:4914–4921. https://doi.org/10.1021/ie049186r

(13). Yergaziyeva GY, Makayeva N, Shaimerden Zh, Soloviev SO, Telbayeva ММ, Akkazin ЕА, Ahmetova F (2022) Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis 17(1):1–12. https://doi.org/10.9767/bcrec.17.1.12174.1-12

(14). Wan C, Shi Z, Huang M, Pan J, Luo R, Li D, Jiang L (2020) International Journal of Hydrogen Energy 46(5):3833–3846. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.10.186

(15). Dossumov K, Yergazieva GY, Myltykbaieva LK, Asanov NA (2016) Theoretical and Experimental Chemistry 52:119–122. https://doi.org/10.1007/s11237-016-9459-5

(16). Lisboa JS, Terra LE, Silva PRJ, Saitovitch H, Passos FB (2011) Fuel Processing Technology 92:2075–2082. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.06.011

(17). Reynoso AJ, Ayastuy JL, Iriarte-Velasco U, Gutierrez-Ortiz MA (2018) Applied Catalysis B:Environmental 239:86-101. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.08.001

(18). Ay H, Üner D (2015) Applied Catalysis B: Environmental 179:128–138. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2015.05.013

(19). Klissurski DG, Uzunova EL (1991) Chemistry of Materials 3:1060–1063. https://doi.org/10.1021/cm00018a021

(20). Fang YY, Wang XZ, Chen Y-q, Dai L-y (2020) Journal of Zhejiang University-SCIENCE A 21(1):74–84. https://doi.org/10.1631/jzus.A1900535

(21). Ashokkumar S, Ganesan V, Ramaswamy KK, Balasubramanian V (2018) Research on Chemical Intermediates 44:6703–6720. https://doi.org/10.1007/s11164-018-3517-7

(22). Li L, Lu P, Yao Y, Ji W (2012) Catalysis Communications 26:72–77. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2012.05.005

Загрузки

Опубликован

12-10-2021

Как цитировать

Ергазиева, Г., Анисова, М., Макаева, Н., & Шаймерден, Ж. (2021). Влияние взаимодействия компонентов в никель-кобальтовых катализаторах на их активность в разложении метана. Горение и плазмохимия, 19(3), 187–194. https://doi.org/10.18321/cpc441

Выпуск

Том 19 № 3 (2021): ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ

Раздел

Статьи

Лицензия

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)