Кинетическое моделирование процесса пероксидного окисления метана в присутствии Fe- и Cu-содержащих цеолитов со структурой ZSM-5 Научная публикация
| Журнал |
Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия (Journal of Siberian Federal University. Chemistry)
ISSN: 1998-2836 , E-ISSN: 2313-6049 |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Вых. Данные | Год: 2025, Том: 18, Номер: 2, Страницы: 193-204 Страниц : 12 | ||||
| Ключевые слова | пероксидное окисление, метан, муравьиная кислота, метанол, цеолиты ZSM‑5, кинетическое моделирование | ||||
| Авторы |
|
||||
| Организации |
|
Информация о финансировании (1)
| 1 | Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (с 15 мая 2018) | FWUR-2024-0036 |
Реферат:
В настоящей работе представлены результаты исследования процесса пероксидного окисления метана в мягких условиях с использованием цеолитных катализаторов ZSM‑5, модифицированных ионами железа и меди, методом кинетического моделирования процесса. Основное внимание уделено изучению влияния структуры активных центров и механизма взаимодействия реагентов с поверхностью катализатора на эффективность и селективность процесса. Показано, что введение меди увеличивает общее количество активных центров и способствует повышению степени превращения метана, однако медь как центр активации по эффективности уступает железу, что обусловлено различиями в сорбционных свойствах и реакционной способности. Для описания поведения системы предложена уточнённая кинетическая схема, включающая девять стадий с участием основных и промежуточных продуктов реакции. Построена система дифференциальных уравнений, параметры которой получены на основе экспериментальных данных, а также теоретических и литературных оценок. Проведён анализ ключевых параметров, влияющих на кинетику процесса, включая скорость растворения метана, сорбционные характеристики катализатора и конкуренцию между молекулами реагентов за активные центры. Расчёты, выполненные с помощью программного обеспечения Mathcad, показали хорошее соответствие между моделью и экспериментальной кинетикой, что подтверждает корректность выбранного подхода. Разработанная модель может быть использована для прогнозирования поведения аналогичных систем и оптимизации параметров окисления на основе переходных металлов в цеолитной матрице.
Библиографическая ссылка:
Болтенков В.В.
, Таран О.П.
, Громов Н.В.
, Пармон В.Н.
Кинетическое моделирование процесса пероксидного окисления метана в присутствии Fe- и Cu-содержащих цеолитов со структурой ZSM-5
Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия (Journal of Siberian Federal University. Chemistry). 2025. Т.18. №2. С.193-204. WOS
Кинетическое моделирование процесса пероксидного окисления метана в присутствии Fe- и Cu-содержащих цеолитов со структурой ZSM-5
Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия (Journal of Siberian Federal University. Chemistry). 2025. Т.18. №2. С.193-204. WOS
Даты:
| Опубликована в печати: | 25 июн. 2025 г. |
Идентификаторы БД:
| Web of science: | WOS:001524131200004 |
Цитирование в БД:
Пока нет цитирований