Abstract: Методами растровой электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии исследованы морфология, микроструктура и химический состав поверхности и приповерхностных слоев поликристаллической проволоки промышленной платиноидной сетки с составом Pt (81 мас. %), Pd (15 мас. %), Rh (3.5 мас. %) и Ru (0.5 мас. %). После окисления NH3 воздухом при Т = 1133 К и давлении 3.6 бар в течение 50 ч на фронтальной стороне сетки обнаружен сплошной шероховатый слой из агломератов типа “cauliflowers”, формирующихся в ходе каталитической коррозии. На поверхности фрагментов проволоки размером 100–150 мкм с гладкой микрозернистой структурой зарегистрированы ямки травления нанометрового размера в концентрации 1.0 × 108–6.0 × 108 см–2, которые могут являться центрами коррозии типа “горячие точки” (“hotspots”). Рост ямок травления и формирование кристаллических террас на поверхности зерен обусловлены поверхностной диффузией атомов металла. Сплошной коррозионный слой включает пористые кристаллические агломераты (“cauliflowers”) с линейным размером от 3 до 18 мкм (средний размер около 10 мкм) в концентрации 4.9 × 105 см–2. На поверхности агломератов зарегистрированы поры с диаметром от 0.1 до 1.7 мкм в концентрации 1.3 × 107 см–2. Удельная поверхность платиноидной сетки, рассчитанная из микроскопических изображений с учетом поверхности агломератов и пор, составляет величину около 260 см2 /г. В процессе высоко экзотермического окисления NH3 кислородом на поверхности агломератов с низкой концентрацией дефектов и в поровых пустотах шириной 5–15 мкм и глубиной до 10 мкм с повышенной удельной поверхностью и концентрацией дефектов образующиеся на “горячих” участках дна поровых пустот пары летучих оксидов и металлов могут конденсироваться на выше расположенных “холодных” участках поверхности агломератов и монокристаллов. Протекание этих процессов формирует сплошной коррозионный слой из пористых кристаллических агломератов, массивных монокристаллов и глубоких поровых пустот. Образующийся коррозионный слой существенно увеличивает удельную поверхность катализатора, что приводит к росту объемной скорости окисления NH3, ускоряющей коррозионный процесс.

Cite: Саланов А.Н. , Супрун Е.А. , Серкова А.Н. , Чеснокова Н.М. , Сутормина Е.Ф. , Исупова Л.А. , Пармон В.Н.
Каталитическая коррозия платиноидных сеток при окислении аммиака воздухом. Коррозия поверхности фронтальной стороны платиноидной сетки в ходе окисления NH3 при 1133 К
Кинетика и катализ. 2020. Т.61. №3. С.385-409. DOI: 10.31857/S0453881120030211 РИНЦ OpenAlex

Translated: Salanov A.N. , Suprun E.A. , Serkova A.N. , Chesnokova N.M. , Sutormina E.F. , Isupova L.A. , Parmon V.N.
Catalytic Etching of Platinoid Gauzes during the Oxidation of Ammonia by Air: Etching of the Frontal Surface of the Platinoid Gauze in the Course of NH3 Oxidation at 1133 K
Kinetics and Catalysis. 2020. V.61. N3. P.421-443. DOI: 10.1134/S0023158420030179 WOS Scopus РИНЦ AN OpenAlex

Dates:

Submitted:	Jul 17, 2019
Accepted:	Nov 18, 2019
Published print:	May 1, 2020

Identifiers:

Elibrary:	42809854
OpenAlex:	W2900765221

Citing:

DB	Citing
Elibrary	1

Altmetrics: