Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0224U032771, (0123U102607) , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Дизайн нанокомпозитних метал-оксидних каталізаторів сумісної окиснювальної конверсії С1-4-алканів та діоксиду вуглецю з одержанням водню/синтез-газу, цінних органічних сполук

Назва етапу роботи

Модифікування метал-оксидних та метал-цеолітних каталізаторів сполуками Mg, Fe, Mo, Y, La, Ce. Дослідження впливу природи модифікуючих добавок сполук Mg, Fe, Mo, Y, La, Ce на структурно-розмірні характеристики, кислотно-основні та окисно-відновні властивості синтезованих метал-оксидних і метал-цеолітних каталізаторів.

Керівник роботи

Соловйов Сергій Олександрович, Доктор хімічних наук

Дата реєстрації

04-12-2024

Організація виконавець

Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського Національної академії наук України

Опис роботи

Створення шляхом цілеспрямованого конструювання ефективних (високоактивних, стабільних в роботі) каталізаторів на основі метал-оксидних композицій та цеолітів структурного типу ВЕА для процесів (супер)вуглекислотної/окси- вуглекислотної конверсії метану/біогазу та С3,4-алканів, в тому числі з залученням холодної плазми, для одержання водню, синтез-газу з регульованим співвідношенням Н2/СО; окиснювального дегідрування С3,4-алканів за участю СО2 з одержанням цінних олефінів, дієнів

Опис етапу

Проєкт спрямований на вирішення питань екологічної безпеки та раціонального використання природних ресурсів, зменшення антропогенного тиску на довкілля з боку парникових газів шляхом розвинення фундаментальних основ комплексної переробки компонентів природного газу із залученням вуглекислого газу процесами гетерогенного каталізу. Основним завданням даного етапу є структурно-функціональний дизайн каталізаторів процесів переробки легких алканів – метану, пропану та бутану з одержанням цінних напівпродуктів і органічних сполук: синтез-газу (СО/H2), пропілену та бутенів різної будови, шляхом модифікування сполуками d, f, s і p-елементів. Показано, що введення модифікуючих добавок Fe, La, Ce приводить до зменшення кислотності Льюїса поверхні Ni-Al2O3-каталізатора процесу вуглекислотної конверсії метану. Водночас сполуки Mg, La та Mo спричиняють збільшення основності поверхні каталізатора. Зменшення кислотності уповільнює швидкість активації молекули метану з наступною дисоціацією, що у випадку глибокої дисоціації метану призводить до завуглецювання поверхні каталізатора. Збільшення основності поверхні, переважно за рахунок основних центрів середньої сили, дозволяє контролювати швидкість дисоціації метану, а також сприяє адсорбції і дисоціації окисника – СО2, що забезпечує більш стійку роботу каталізатора. Добавки сполук Сеn+ утворюють на поверхні кисневі вакансії, це підвищує реакційну здатність кисню поверхні і стабільність роботи каталізатора. Цілеспрямоване конструювання (дизайн) цеолітних каталізаторів, формування активних центрів їх поверхні: кислотно-основних – шляхом інкорпорування гетероелементів (Zn,Y, Cr); окисно-відновних - шляхом інкорпорування d-металів в кристалічну ґратку ВЕА дозволяє розробити ефективні каталізатори процесів окиснювального дегідрування пропану і бутану за участю СО2 з одержанням олефінів. Вищі показники процесу ОДП-CO2 (за 600-650oC): конверсія пропану до 55%, селективність за пропіленом 96-99% та вихід до 53% досягаються на Zn2.0SiBEA.

Опис продукції

Автори роботи

Власенко Ніна Василівна
Діденко Ольга Захаріївна
Зікрата Оксана Володимирівна
Курилець Ярослава Петрівна
Ларіна Ольга Вікторівна
Ничипорук Юрій Миколайович
Орлик Світлана Микитівна
Пертко Олександра Петрівна
Чедрик Валерій Іванович