Дегидрирование изобутана на наночастицах СrOx/Al2O3, полученных лазерным синтезом в различных газах | Sciact - CRIS-система Института катализа

Дегидрирование изобутана на наночастицах СrOx/Al2O3, полученных лазерным синтезом в различных газах Научная публикация

Журнал

Кинетика и катализ
ISSN: 0453-8811

Вых. Данные

Год: 2023, Том: 64, Номер: 5, Страницы: 620-630 Страниц : 11 DOI: 10.31857/S0453881123050015

Ключевые слова

СrOx/Al2O3, наночастицы, нанокластеры Cr2O3, дегидрирование, изобутан, изобутилен, активные центры, лазерное испарение, газовая фаза, водород, CO2-лазер

Авторы

Баронский М.Г. ¹ , Зайцева Н.А. ¹ , Костюков А.И. ¹ , Жужгов А.В. ¹ , Снытников В.Н. ¹

Организации

1	ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, просп. Акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

Информация о финансировании (1)

Российский научный фонд

21-19-00429

Впервые детально исследованы каталитические свойства испытанных в реакции дегидрирования изобутана наночастиц nCrOx/Al2O3 (n = 4.8 ± 0.05 мас. %), полученных лазерным синтезом в различных газах. Лазерный синтез нанопорошков 4.8% CrOx/Al2O3 осуществлен путем испарения керамических мишеней 5.0% Cr : α-Al2O3 излучением непрерывного CO2-лазера в условиях инертной, окислительной и восстановительной газовых сред в испарительно-конденсационной камере: в среде Ar и в Ar с добавлением O2, H2 и CH4 в концентрациях 20, 30 и 13 об. % соответственно. Определенo влияние газовой среды при синтезе нанопорошков 4.8% CrOx/Al2O3 на их каталитические свойства (активность, селективность, конверсию и стабильность в реакции). Методами РФА, ПЭМВР, ЭСДО, КРС проведено комплексное исследование физико-химических свойств приготовленных наноразмерных катализаторов. По данным РФА они преимущественно состоят из γ-Al2O3 с началом перехода в δ-Al2O3. По результатам ПЭМВР форма наночастиц сферически-симметричная со средним размером частиц dm = 15 нм. Методом ЭСДО в наноразмерных порошках 4.8% CrOx/Al2O3 выявлены зарядовые состояния Crq+ (q = 3, 6) в различной координации (Cr6+(Td) и Cr3+(Oh)) и разном соотношении в зависимости от используемой газовой атмосферы в процессе лазерного испарения. Наноразмерный катализатор 4.8% CrOx/Al2O3, полученный в атмосфере (Ar + H2), демонстрирует наибольшие значения конверсии изобутана (39%) и селективности образования изобутилена (90.7%); наименьшие величины конверсии (18.8%) и селективности (85.6%) характерны для образца, приготовленного в атмосфере (Ar + CH4). Таким образом, наиболее активным и селективным в реакции дегидрирования изобутана является наноразмерный катализатор 4.8% CrOx/Al2O3, синтезированный в среде (Ar + H2), а присутствие метана при испарении приводит к изначальной зауглероженности поверхности.

Баронский М.Г. , Зайцева Н.А. , Костюков А.И. , Жужгов А.В. , Снытников В.Н.
Дегидрирование изобутана на наночастицах СrOx/Al2O3, полученных лазерным синтезом в различных газах
Кинетика и катализ. 2023. Т.64. №5. С.620-630. DOI: 10.31857/S0453881123050015 РИНЦ OpenAlex

Baronskiy M.G. , Zaitseva N.A. , Kostyukov A.I. , Zhuzhgov A.V. , Snytnikov V.N.
Isobutane Dehydrogenation on CrOx/Al2O3 Nanoparticles Prepared by Laser Synthesis in Various Gases
Kinetics and Catalysis. 2023. V.64. N5. P.645–654. DOI: 10.1134/S0023158423050014 WOS Scopus РИНЦ CAPlus OpenAlex

Поступила в редакцию:	30 окт. 2022 г.
Принята к публикации:	18 апр. 2023 г.

РИНЦ:	54378884
OpenAlex:	W4394916292

Пока нет цитирований