Исследование системы Ni/γ-Al2O3 в качестве сорбента кислорода
Full article
| Journal |
Катализ в промышленности
ISSN: 1816-0387
|
| Output data |
Year: 2025,
Volume: 25,
Number: 3,
Pages: 3-16
Pages count
: 14
DOI:
10.18412/1816-0387-2025-3-3-16
|
| Tags |
удаление кислорода, адсорбция, оксид алюминия, никель, наносистемы |
| Authors |
Максимова О.А.
1
,
Бородаевский М.М.
1
,
Дубинин Ю.В.
1
,
Степаненко С.А.
1
,
Рувинский П.С.
1
,
Яковлев В.А.
1
|
| Affiliations |
| 1 |
Институт катализа СО РАН, просп. Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090, Россия
|
|
Funding (1)
|
1
|
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation
|
FWUR-2024-0038
|
Работа посвящена проблеме удаления следовых количеств кислорода из углеводородных газовых смесей с помощью твердого сорбента на основе Ni, нанесенного на γ-Al2O3. Изучаемые сорбенты были получены методом пропитки алюмооксидных носителей из недостатка, раствором, содержащим соединения-предшественники никеля. В ходе исследования варьировались содержание активного компонента в образцах (4–8 мас.%), природа носителя (γ-Al2O3, сформованный с добавлением CH3COOH или NH3), а также природа используемой в ходе пропитки соли никеля (нитрат никеля и аммиачный комплекс карбоната гидроксоникеля (II)). Приготовленные сорбенты были охарактеризованы методами термогравиметрического анализа (ТГА), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и импульсной хемосорбции СО, О2. Полученные методом ПЭМ микроснимки поверхности показали, что частицы никеля имеют схожий размер (~2–3 нм) в сорбентах, полученных как из нитрата, так и из аммиачного комплекса карбоната гидроксоникеля (II). Результаты импульсной хемосорбции СО, однако, показали существенное различие в среднем размере частиц Ni: 1,5–2,5 нм и 5,9–7,9 нм для нитрата и аммиачного комплекса соответственно. Наблюдаемое различие между экспериментальными данными было связано с большей склонностью аммиачного комплекса образовывать более инертную никель-алюминиевую шпинель, которая восстанавливается при крайне высоких температурах, и, как следствие, не фиксируется методом импульсной хемосорбции. В дополнение следует указать, что результаты импульсной хемосорбции О2 показали, что основным фактором, влияющим на наблюдаемую емкость сорбентов, является активная и доступная площадь поверхности никелевых частиц. Однозначного влияния используемого носителя на сорбционную активность не выявлено. Также предложена технологическая схема процесса улавливания кислорода из углеводородной смеси на Ni/γ-Al2O3 с последующей регенерацией сорбента в токе водорода.