Исследование влияния структуры носителя на активность Cr-содержащих катализаторов в реакции дегидрирования пропана с участием СО2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Синтезирована и исследована серия хромоксидных катализаторов нанесенных на SiO2 с содержанием хрома 5 мас. %. Силикагель синтезировали по методике с использованием бромида цетилтриметиламмония в качестве темплата и углеводородов, способных к солюбилизации в мицеллах CTMABr, а именно гексана, циклогексана и толуола в качестве “расширителей”. Полученная серия носителей и катализаторов охарактеризована рядом физико-химических методов анализа: низкотемпературная адсорбция N2, РФА, СЭМ–РСМА, УФ-вид-спектроскопии диффузного отражения. Показано, что наиболее высокой каталитической активностью в реакции дегидрирования пропана в присутствии СО2 обладает образец на поверхности которого сосуществуют Cr(III) и Cr(VI) – 5Cr/SiO2_hexane, при температуре 750°C конверсия пропана составила 59.8%, селективность по пропилену 56.2%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Тедеева

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва; 119991 Москва

М. Ю. Машкин

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

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва; 119991 Москва

Е. М. Куприкова

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва

П. В. Прибытков

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

Email: maritedeeva@mail.ru
Россия, 119991 Москва; 119991 Москва

К. Б. Калмыков

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва

А. В. Леонов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва

Н. А. Давшан

Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН

Email: maritedeeva@mail.ru
Россия, 119991 Москва

С. Ф. Дунаев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: maritedeeva@mail.ru

Химический факультет

Россия, 119991 Москва

А. Л. Кустов

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

Email: kyst@list.ru
Россия, 119991 Москва; 119991 Москва

Список литературы

  1. Rafiee A., Khalilpour R.K., Milani D., Panahi M. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 5771.
  2. Rigamonti M.G., Shah M., Gambu T.G. et al. // ACS Catal. 2022. V. 12. P. 9339.
  3. Kim K.O., Evdokimenko N.D., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 2422.
  4. Medvedev A., Kustov A.L., Beldova D.A. et al. // Energies. 2023. V. 16. P. 4335.
  5. Medvedev A., Kustov A.L., Beldova D.A. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 1279.
  6. Mishanin I.I., Bogdan T.V., Koklin A.E., Bogdan V.I. // Chem. Eng. J. Elsevier B.V. 2022. V. 446. P. 137184.
  7. Mishanin I.I., Bogdan V.I. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 359.
  8. Vertepov E., Fedorova A.A., Batkin A.M. et al. // Catalysts. 2023. V. 13. P. 1231.
  9. Bugrova T.A., Mamontov G.V. // Kinet. Catal. 2018. V. 59. P. 143.
  10. Golubina E.V., Kaplin I.Y., Uzhuev I.K. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 1860.
  11. Phung T.K., Pham T.L.M., Vu K.B., Busca G. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 105673.
  12. Wang Z.Y., He Z.H., Li L.Y., et al. // Rare Met. Nonferrous Metals Society of China. 2022. V. 41. P. 2129.
  13. Oliveira J.F.S., Volanti D.P., Bueno J.M.C., Ferreira A.P. // Appl. Catal. A Gen. 2018. V. 558. P. 55.
  14. Botavina M.A., Agafonov Y.A., Gaidai N.A. et al. // Catal. Sci. Technol. Royal Society of Chemistry. 2016. V. 6. P. 840.
  15. Mashkin M., Tedeeva M., Fedorova A. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. Elsevier Inc., 2022. V. 338, № May. P. 111967.
  16. Igonina M., Tedeeva M., Kalmykov K. et al. // Catalysts. 2023. V. 13. № 5. P. 906.
  17. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 55.
  18. Takehira K., Ohishi Y., Shishido T. et al. // J. Catal. 2004. V. 224. P. 404.
  19. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Fuel. 2022. V. 313. P. 122698.
  20. Wu J.-L., Chen M., Liu Y.-M. et al. // Catalysis Communications. 2013. V. 30. P. 61.
  21. Atanga M.A., Rezaei F., Jawad A. et al. // Appl. Catal. B Environ. Elsevier, 2018. V. 220. P. 429.
  22. Santhosh K.M., Hammer N., Rønning M. et al. // J. Catal. Elsevier Inc., 2009. V. 261. P. 116.
  23. Tedeeva M.A., Kustov A.L., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92. P. 2403.
  24. Chernyak S.A., Kustov A.L., Stolbov D.N. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 578. P. 152099.
  25. Fujimoto K., Watanabe K., Ishikawa S. et al. // Colloids and Surfaces A. 2021. V. 609. P. 125647.
  26. Irfan M., Usman M., Mansha A. et al. // Sci. World J. 2014. V. 2014. P. 1.
  27. Gates-Rector S., Blanton T. // Powder Diffr. 2019. V. 34. P. 352.
  28. Michorczyk P., Ogonowski J., Zeńczak K. // J. Mol. Catal. A Chem. 2011. V. 349. P. 1.
  29. Cheng Y., Zhou L., Xu J. et al. // Micropor. Mesopor. Mater. 2016. V. 234. P. 370.
  30. Michorczyk P., Ogonowski J., Kuśtrowski P., Chmielarz L. // Appl. Catal. A Gen. 2008. V. 349. P. 62.
  31. Botavina M.A., Martra G., Agafonov Y.A. et al. // Appl. Catal. A: Gen. 2008. V. 347. P. 126.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции (а) для носителей и распределения пор по объему на основе метода BJH (б) и DFT (в); р/р˚ – относительное давление, d – диаметр пор, А – адсорбция.

Скачать (43KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Электронная микрофотография (а), карты по элементам для образца 5Cr/SiO2_CTMABr (б, в).

Скачать (48KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Электронная микрофотография (а), карты по элементам для образца 5Cr/SiO2_hexane (б, в).

Скачать (44KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Электронная микрофотография (а), карты по элементам для образца 5Cr/SiO2_cyclohexane (б, в).

Скачать (53KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Электронная микрофотография (а), карты по элементам для образца 5Cr/SiO2_toluene (б, в).

Скачать (51KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дифрактограммы свежеприготовленных образцов катализаторов.

Скачать (27KB)
Метаданные
8. Рис. 7. УФ-ВИД-спектры диффузного отражения для образцов катализаторов.

Скачать (21KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимости: а – конверсии пропана (X) и б – селективности по пропилену (S) от температуры для синтезированных катализаторов.

Скачать (39KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024