Влияние вторичной мезопористой структуры цеолита на свойства Мо/ZSM-5 катализаторов неокислительной конверсии метана | Sciact - CRIS-system of Boreskov Institute of Catalysis

Влияние вторичной мезопористой структуры цеолита на свойства Мо/ZSM-5 катализаторов неокислительной конверсии метана Full article

Journal

Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология ChemChemTech
ISSN: 0579-2991

Output data

Year: 2023, Volume: 66, Number: 11, Pages: 58-66 Pages count : 9 DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.7t

Tags

цеолит ZSM-5, микро-мезопористая структура, ароматические углеводороды, неокислительная конверсия метана, ZSM-5 zeolite, micro-mesoporous structure, aromatic hydrocarbons, non-oxidative conver-sion of methane

Authors

Степанов А.А. ¹ , Коробицына Л.Л. ¹ , Будаев Ж.Б. ^1,2 , Восмериков А.В. ^1,2 , Герасимов Е.Ю. ³ , Ишкильдина А.Х. ⁴

Affiliations

1	Лаборатория каталитической переработки легких углеводородов, Институт химии нефти СО РАН, пр. Академический, 4, Томск, Российская Федерация, 634055
2	Кафедра высокомолекулярных соединений и нефтехимии, Национальный исследовательский Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, Томск, Российская Федерация, 634050
3	Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН», пр. Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск, Российская Федерация, 630090
4	Лаборатория приготовления катализаторов, Институт нефтехимии и катализа –обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, пр. Октября, 141, Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация, 450075

Funding (2)

1	Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation	075-00400-21-00 (121031200182-5) (FWRN-2021-0004)
2	Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation	FMRS-2022-0080

Исследовано влияние способа формирования вторичной мезопористой структуры в цеолитах типа ZSM-5 на физико-химические и каталитические свойства в процессе неокислительной конверсии метана в ароматические углеводороды (бензол и нафталин) катализаторов 4%Mo/ZSM-5, приготовленных на их основе. Катализаторы 4%Mo/ZSM-5 получали с использованием гранулированного цеолита без применения связующего вещества с микро-мезопористой структурой, цеолита, обработанного водным раствором лимонной кислоты, и цеолита, синтезированного с добавлением технического углерода. Полученные цеолитные катализаторы исследованы методами ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, низкотемпературной адсорбции азота, термопрограммируемой десорбции аммиака, просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Показано, что модифицирование молибденом цеолитов с микро-мезопористой структурой, независимо от способа их синтеза, приводит к снижению преимущественно силы и концентрации сильных кислотных центров, отвечающих за процесс ароматизации метана. Наиболее сильное уменьшение содержания сильных кислотных центров наблюдается для цеолита, обработанного лимонной кислотой, что связано с деалюминированием цеолита. Исследование текстурных характеристик показало, что цеолиты ZSM-5mmm и ZSM-5mmm/ЛК имеют бóльший объем мезопор по сравнению с цеолитом, синтезированный с техническим углеродом. Методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения определены морфология и размер частиц катализаторов, а также показано распределение в них Мо. Каталитические испытания образцов показали, что создание дополнительной мезопористой структуры в цеолитах типа ZSM-5 приводит не только к увеличению активности катализаторов 4%Mo/ZSM-5, полученных на их основе, но и стабильности их работы. Установлено, что наиболее эффективным в процессе дегидроароматизации метана является катализатор 4%Mo/ZSM-5mmm, обработанный 0,3 N раствором лимонной кислоты.

Степанов А.А. , Коробицына Л.Л. , Будаев Ж.Б. , Восмериков А.В. , Герасимов Е.Ю. , Ишкильдина А.Х.
Влияние вторичной мезопористой структуры цеолита на свойства Мо/ZSM-5 катализаторов неокислительной конверсии метана
Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология ChemChemTech. 2023. Т.66. №11. С.58-66. DOI: 10.6060/ivkkt.20236611.7t WOS Scopus РИНЦ AN OpenAlex

Submitted:	Jun 28, 2023
Accepted:	Jul 19, 2023

Web of science:	WOS:001084567300007
Scopus:	2-s2.0-85174024428
Elibrary:	54715976
Chemical Abstracts:	2023:2268872
OpenAlex:	W4388224817

DB	Citing
Scopus	4
Elibrary	3
OpenAlex	1
Web of science	4