Дегидрирование пропана в присутствии СО2 на нанесенных монометаллических МOy/SiO2 и биметаллических катализаторах CrOxМOy/SiO2 (M = Zn, Cu)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

В реакции окислительного дегидрирования пропана в присутствии СО2 были исследованы нанесенные монометаллоксидные M/SiO2 (M=Zn, Cu) и биметаллоксидные MCr/SiO2 каталитические системы в диапазоне температур 600–700°C. Каталитические системы охарактеризованы методами ТГ-ДТГ-ДТА, СЭМ-РСМА, УФ-ВИД-спектроскопии диффузного отражения. Выявлено, что добавление второго металла приводит к снижению конверсии пропана до 32%, при этом селективность по пропилену увеличивается до 75% на образце 3Zn3Cr/SiO2 при температуре 600°C.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. А. Тедеева

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Author for correspondence.
Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991, Москва

П. B. Прибытков

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

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

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

К. А. Береснев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991, Москва

С. Ф. Дунаев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991, Москва

A. Л. Кустов

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

Email: kyst@list.ru

Химический факультет

Russian Federation, 119991, Москва; 119991, Москва

References

  1. Lavrenov A.V., Saifulina L.F., Buluchevskii E.A., Bogdanets E.N. // Catal. Ind. 2015. V. 7. № 3. P. 175.
  2. Gambo Y., Adamu S., Abdulrasheed A.A., et al. // Appl. Catal. A Gen. 2021. Vol. 609.
  3. Wang Z.-Y., He Z.-H., Sun Y.-C., et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 433. P. 134443.
  4. Melnikov D.P., Novikov A.A., Glotov A.P., et al. // Pet. Chem. 2022. V. 62. № 9. P. 1027.
  5. Melnikov D., Smirnova E., Reshetina M., et al. // Catalysts. 2023. V. 13. № 5. P. 882.
  6. Gainanova A.A., Kuz’micheva G.M., Pirutko L.V., et al. // J. Mater. Res. 2023. V. 38, № 2. P. 532.
  7. Zubkov A., Bugrova T., Salaev M., Mamontov G. // Crystals. 2021. V. 11, № 11. P. 1435.
  8. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V., et al. // Mendeleev Commun. Elsevier Srl, 2020. V. 30. № 2. P. 195.
  9. Mashkin M.Y., Tedeeva M.A., Fedorova A.A., et al. // J. Chem. Technol. Biotechnol. John Wiley & Sons, Ltd, 2023. V.98. № 5. P. 1247.
  10. Ansari M.B., Park S.-E. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. № 11. P. 9419.
  11. Ivashchenko A.N., Tedeeva M.A., Kartavova K.E., et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 12. P. 2417.
  12. Medvedev A.A., Kustov A.L., Beldova D.A., et al. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 2. P. 1279.
  13. Kim K.O., Evdokimenko N.D., Pribytkov P. V, et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 12. P. 2422.
  14. Beldova D.A., Medvedev A.A., Kustov A.L., et al. // Materials. 2023. V.16. № 16. Р. 5662.
  15. Mishanin I.I., Bogdan T.V., Koklin A.E., Bogdan V.I. // Chem. Eng. J. Elsevier B.V. 2022. V. 446. № P3. P. 137184.
  16. Mishanin I.I., Bogdan V.I. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. № 3. P. 359.
  17. Pechenkin A., Potemkin D., Badmaev S., et al. // Green Process. Synth. 2021. V. 10. № 1. P. 594.
  18. Sai Prasad P.S., Bae J.W., Jun K.-W., Lee K.-W. // Catal. Surv. from Asia. 2008. V. 12. № 3. P. 170.
  19. Dry M.E. // Catal. Today. 2002. V. 71. № 3–4. P. 227.
  20. Xie Z., Xu Y., Xie M., et al. // Nat. Commun. 2020. V.11. № 1. P. 1887.
  21. Wang S., Zhu Z.H. // Energy & Fuels. 2004. V. 18. № 4. P. 1126.
  22. Fairuzov D., Gerzeliev I., Maximov A., Naranov E. // Catalysts. 2021. V.11, № 7. P. 833.
  23. Bugrova T.A., Mamontov G.V. // Kinet. Catal. 2018. V.59. № 2. P. 143.
  24. Mashkin M., Tedeeva M., Fedorova A., et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2022. V. 338. P. 111967.
  25. Chernyak S.A., Kustov A.L., Stolbov D.N., et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V.578. P. 152099.
  26. Zolotukhina A.I., Romanova E.V., Bugrova T.A., et al. // Arab. J. Chem. 2020. V.13. № 12. P. 9130.
  27. Zheng B., Hua W., Yue Y., Gao Z. // J. Catal. 2005. V.232. № 1. P. 143.
  28. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P. V, et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92.№ 12. P. 2403.
  29. Liu L., Li H., Zhang Y. // Catal. Commun. 2007. V. 8. № 3. P. 565.
  30. Agafonov Y.A., Gaidai N.A., Lapidus A.L. // Kinet. Catal. 2018. V.59.№ 6. P. 744.
  31. Michorczyk P., Ogonowski J., Zeńczak K. // J. Mol. Catal. A Chem. 2011. V. 349.№ 1–2. P. 1.
  32. Golubina E.V., Kaplin I.Y., Gorodnova A.V., et al. // Molecules. 2022. V. 27. № 18. P. 6095.
  33. Golubina E.V., Kaplin I.Y., Uzhuev I.K., et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. № 9. P. 1860.
  34. Jeon N., Choe H., Jeong B., Yun Y. // Appl. Catal. A Gen. 2019. V.586. P. 117211.
  35. Igonina M., Tedeeva M., Kalmykov K., et al. // Catalysts. 2023. V.13. № 5.
  36. Golubina E.V., Kaplin I.Y., Gorodnova A.V., et al. // Rus.J. Appl. Chem. 2022. V. 95. № 11. P. 1677.
  37. Salaeva A.A., Salaev M.A., Mamontov G.V. // Chem. Eng. Sci. 2020. V.215. P. 115462.
  38. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V., et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. № 1. P. 55.
  39. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V., et al. // Fuel. 2022. V.313. P. 122698.
  40. Naseri M., Tahriri Zangeneh F., Taeb A. // React. Kinet. Mech. Catal. 2019. V. 126. № 1. P. 477.
  41. Botavina M.A., Agafonov Y.A., Gaidai N.A., et al. // Catal. Sci. Technol. Royal Society of Chemistry. 2016. V. 6. № 3. P. 840.
  42. Huš M., Kopač D., Likozar B. // J. Catal. 2020. V. 386. P. 126.
  43. Mehdad A., Gould N.S., Xu B., Lobo R.F. // Catal. Sci. Technol. 2018. V. 8. № 1. P. 358.
  44. Lin L., Zhang X., He N., et al. // Catalysts. 2019. V. 9. № 1. P. 100.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Derivatograms of freshly prepared samples dried at 100°C: a) 3Zn/SiO2, b) 3Cu/SiO2.

Download (260KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. SEM–EPMA for samples: a) 1Zn3Cr/SiO2, b) 1Cu3Cr/SiO2.

Download (780KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. UV-VIS diffuse reflectance spectra of samples: (0.5–3) Cu3Cr/SiO2 (a), (0.5–3) Zn3Cr/SiO2 (b).

Download (399KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependences of propane conversion (a) and propylene selectivity (b) on temperature for samples of 3Cr/SiO2, 0.5Zn3Cr/SiO2, 1Zn3Cr/SiO2, 3Zn3Cr/SiO2.

Download (245KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of propane conversion (a) and propylene selectivity (b) on temperature for samples 3Cr/SiO2, 0.5Cu3Cr/SiO2, 1Cu3Cr/SiO2, 3Cu3Cr/SiO2.

Download (238KB)
Indexing metadata
7. Formula 3

Download (33KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences