Дизайн каталитических полифункциональных наноматериалов для процессов получения водорода | Sciact - CRIS-system of Boreskov Institute of Catalysis

Дизайн каталитических полифункциональных наноматериалов для процессов получения водорода Full article

Journal

Российские нанотехнологии
ISSN: 1992-7223 , E-ISSN: 1993-4068

Output data

Year: 2020, Volume: 15, Number: 3, Pages: 316-322 Pages count : 7 DOI: 10.1134/S1992722320030103

Authors

Потемкин Д.И. ^1,2,3 , Снытников П.В. ^1,2 , Бадмаев С.Д. ^1,2 , Усков С.И. ^1,2 , Горлова А.М. ^1,2 , Рогожников В.Н. ^1,4 , Печенкин А.А. ^1,4 , Куликов А.В. ¹ , Шилов В.А. ^1,2 , Рубан Н.В. ^1,2 , Беляев В.Д. ^1,2 , Собянин В.А. ¹

Affiliations

1	Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
2	Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3	Новосибирский государственный технический университет
4	Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Funding (1)

Russian Foundation for Basic Research

19-33-60008 (АААА-А19-119111890028-9)

Процессы получения водорода из различных видов ископаемых и возобновляемых топлив являются энергонапряженными многомаршрутными химическими реакциями, для эффективного проведения которых необходимо применение селективных и высокопроизводительных катализаторов, которые бы совмещали в себе высокие активность, теплопроводность, коррозионную и термическую стойкость. Изложена общая стратегия дизайна каталитических систем для процессов получения водорода, которая заключается в использовании композитных катализаторов типа “наночастицы металлов/наночастицы активного оксида/структурный оксидный компонент/структурированная металлическая подложка” и описан подход для их направленного синтеза. Структурированная металлическая подложка обеспечивает эффективный отвод/подвод тепла для экзо-/эндотермических реакций, обладает хорошими гидродинамическими характеристиками и облегчает масштабный переход. Структурный оксидный компонент (оксид алюминия) обеспечивает термическую и коррозионную устойчивость и высокую удельную поверхность каталитического покрытия, выполняя защитную функцию для металлической подложки. Активный оксидный компонент (преимущественно оксиды церия-циркония) повышает устойчивость к зауглероживанию за счет кислородной подвижности и поддерживает высокую дисперсность активного компонента за счет сильного взаимодействия металл–носитель. Наночастицы металлов размером 1–2 нм участвуют в активации молекул-субстратов. В качестве теплопроводящей подложки использованы фехралевые (FeCrAl) сетки, сформованные в цилиндрические блоки заданных размеров. Путем контролируемого отжига с формированием микронного слоя α-Al2O3 и последующего нанесения слоя η-Al2O3 по методу Байера (через гидроксид алюминия) на поверхность фехрали нанесен структурный слой η-Al2O3 с “дышащей” игольчатой морфологией, на который далее методами пропитки и/или осаждения был нанесен каталитически активный компонент. Эффективность предложенной стратегии показана на примере катализаторов Rh/Ce0.75Zr0.25O2 – δ–η-Al2O3/FeCrAl три-реформинга метана и Cu–CeO2 – δ/η-Al2O3/FeCrAl-катализаторов паровой конверсии диметоксиметана.

Потемкин Д.И. , Снытников П.В. , Бадмаев С.Д. , Усков С.И. , Горлова А.М. , Рогожников В.Н. , Печенкин А.А. , Куликов А.В. , Шилов В.А. , Рубан Н.В. , Беляев В.Д. , Собянин В.А.
Дизайн каталитических полифункциональных наноматериалов для процессов получения водорода

Российские нанотехнологии. 2020. Т.15. №3. С.316-322. DOI: 10.1134/S1992722320030103 РИНЦ OpenAlex

Potemkin D.I. , Snytnikov P.V. , Badmaev S.D. , Uskov S.I. , Gorlova A.M. , Rogozhnikov V.N. , Pechenkin A.A. , Kulikov A.V. , Shilov V.A. , Ruban N.V. , Belyaev V.D. , Sobyanin V.A.
Design of Catalytic Polyfunctional Nanomaterials for the Hydrogen Production Processes
Nanotechnologies in Russia. 2020. V.15. N3-6. P.308-313. DOI: 10.1134/S1995078020030106 WOS Scopus РИНЦ ANCAN OpenAlex

Full text from publisher

Published print:	May 1, 2020
Submitted:	Jun 3, 2020
Accepted:	Aug 14, 2020

Elibrary:	44142619
OpenAlex:	W3133257618

DB	Citing
Elibrary	1