Оптимизация размера наночастиц активного компонента нанесенных металлических катализаторов: практика и теория
Тезисы доклада
| Общее |
Язык:
Русский,
Жанр:
Тезисы доклада (Meeting Abstracts),
Статус опубликования:
Опубликована,
Оригинальность:
Оригинальная
|
| Конференция |
ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии
26-30 сент. 2016
,
Екатеринбург
|
| Сборник |
ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии : тезисы докладов
Сборник,
Уральское отделение РАН. Екатеринбург.2016.
544 c. ISBN 9785769124471.
|
| Вых. Данные |
Год: 2016,
Страницы: 42
Страниц
: 1
|
| Авторы |
Бухтияров В.И.
1
,
Стахеев А.Ю.
2
|
| Организации |
| 1 |
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, 630090, Новосибирск, проспект Лавреньтьева, 5,
|
| 2 |
бИнститут органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, 47
|
|
Использование наноматериалов в катализе имеет давнюю историю, причем исходная мотивация применения наноразмерных частиц металлов, прежде всего благородных (Pt, Pd, Rh), была обусловлена желанием уменьшить загрузку этих, достаточно дорогих металлов за счет увеличения соотношения поверхность/объем. Впоследствии, однако, оказалось, что удельная каталитическая активность, выраженная как частота оборотов (turnover frequency, TOF), может варьироваться в зависимости от среднего размера металлических частиц, особенно в нанометровом диапазоне. Данное явление было названо “размерным эффектом”.
Практическая значимость данного явления привела к интенсивным исследованиям размерного эффекта во многих каталитических реакциях. На основании полученных результатов был сделан вывод о том, что практическое использование размерных эффектов невозможно без разработки методов воспроизводимого синтеза нанесенных металлических наночастиц с узким распределением по размерам. Такие методы должны обеспечить средний размер, близкий к оптимальному с каталитической точки зрения размеру; высокую стабильность наночастиц к спеканию и экономическую целесообразность всех стадий процедуры синтеза.
Серии Pt/Al2O3 и Pd/Al2O3 катализаторов с узким распределением частиц по размерам были приготовлены пропиткой оксида алюминия по влагоемкости растворами солей платины и палладия. Приготовленные катализаторы были тестированы в реакциях полного окисления С1 – С6 н-алканов. Было установлено, что удельная каталитическая активность в полном окислении н-алканов увеличивается с увеличением размера металлических частиц, причем в случае платиновых катализаторов активность в окислении метана выходит на плато при размерах 4-5 нм, а в случае палладиевых – растет вплоть до размеров в 20 нм. Охарактеризование образцов набором физико-химических методов, в том числе в режиме in-situ, позволяет прийти к выводу, что отличия в размерных эффектах окисления углеводородов на платине и палладия объясняются в рамках изменения механизмов реакций и влияния размеров металлических частиц на прочность связи хемосорбированного кислорода.