Effect of Deposition Sequence on Catalytic Activity of CrOx–ZrO2–SiO2 in Nonoxidative Propane Dehydrogenation

E. V. Golubina; Голубина Е. В.; I. Yu. Kaplin; Каплин И. Ю.; I. K. Uzhuev; Ужуев И. К.; A. V. Gorodnova; Городнова А. В.; O. Ya. Isaikina; Исайкина О. Я.; K. I. Maslakov; Маслаков К. И.; E. S. Lokteva; Локтева Е. С.

doi:10.31857/S0044453723090054

Влияние порядка введения компонентов на каталитическую активность CrO_x–ZrO₂–SiO₂ в неокислительном дегидрировании пропана

Авторы: Голубина Е.В.¹, Каплин И.Ю.¹, Ужуев И.К.¹, Городнова А.В.¹, Исайкина О.Я.¹, Маслаков К.И.¹, Локтева Е.С.¹
Учреждения:
1. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет
Выпуск: Том 97, № 9 (2023)
Страницы: 1227-1238
Раздел: ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ
Статья получена: 26.02.2025
Статья опубликована: 01.09.2023
URL: https://cardiosomatics.ru/0044-4537/article/view/668655
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723090054
EDN: https://elibrary.ru/XJLJAO
ID: 668655

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведено сравнение катализаторов CrO_x–ZrO₂–SiO₂ (9 мас. % оксида хрома (в расчете на Cr₂O₃), мольное отношение (Cr + Zr)/Si = 0.8), полученных варьированием порядка введения компонентов: (1) одновременное осаждение всех компонентов; (2) нанесение CrO_x на ZrO₂–SiO₂ методом пропитки; (3) совместное осаждение CrO_x и ZrO₂ на SiO₂. В качестве предшественника SiO₂ в методах (1) и (2) использовали ТЭОС, в методе (3) применяли SiO₂, полученный прокаливанием рисовой шелухи. Катализаторы протестированы в реакции неокислительного дегидрирования пропана в проточной системе с неподвижным слоем катализатора при 500–600°С. Совместное осаждение CrO_x и ZrO₂ обеспечивает высокую эффективность катализаторов. При 500 и 550°С наиболее эффективен CrZr/SiO₂, полученный осаждением CrO_x и ZrO₂ на SiO₂; при 600°С лучше работает катализатор CrZrSi, полученный одновременным осаждением всех компонентов. Методами СЭМ-ЭДА, РФА, ТПВ-Н₂ и КР-спектроскопии показано, что в катализаторах, полученных совместным осаждением CrO_x и ZrO₂, эти компоненты, образующие активные центры, равномерно распределены, тесно контактируют и хорошо диспергированы, а Cr⁶⁺ легко восстанавливается водородом реакционной среды до Cr³⁺.

Ключевые слова

неокислительное дегидрирование пропана, оксиды хрома, диоксид циркония, диоксид кремния, пропитка, совместное осаждение, рисовая шелуха

Список литературы

Chen S., Chang X., Sun G. et al. // Chemical Society Reviews. 2021. V. 50. P. 3315.
Nawaz Z. //Reviews in Chemical Engineering, 2015. V. 31. P. 413.
Li C., Wang G. // Chemical Society Reviews. 2021. V. 50. P. 4359.
Huš M., Kopač D., Likozar B. // J. of Catalysis. 2020. V. 386. P. 126.
Otroshchenko T., Jiang G., Kondratenko V.A. et al. // Chemical Society Reviews. 2021. V. 50. P. 473.
Fridman V.Z., Xing R. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2017. V. 56. P. 7937.
Otroshchenko T.P., Rodemerck U., Linke D. et al. // J. of Catalysis. 2017. V. 356. P. 197.
Michorczyk P., Pietrzyk P., Ogonowski J. // Microporous and Mesoporous Materials. 2012. V. 161. P. 56.
Sattler J.J.H.B., Ruiz-Martinez J., Santillan-Jimenez E., et al. // Chemical Reviews. 2014. V. 114. P. 10613.
Otroshchenko T., Kondratenko V.A., Rodemerck U. et al. // J. of Catalysis. 2017. V. 348. P. 282.
Golubina E.V., Kaplin I.Y., Gorodnova A.V. et al. // Molecules. 2022. V. 27. 6095.
Adam F., Appaturi J.N., Iqbal A. // Catalysis Today. 2012. V. 190. P. 2–14
Furgal J.C., Lenora C.U. // Physical Sciences Reviews. 2020. V. 5. P. 20190024.
Azat S., Korobeinyk A.V., Moustakas K. et al. // J. of Cleaner Production. 2019. V. 217. P. 352.
Schlumberger C., Thommes M. // Advanced Materials Interfaces. 2021. V. 8. P. 2002181.
Kongwudthiti S., Praserthdam P., Tanakulrungsank W., et al. // J. of Materials Processing Technology. 2003. V. 136. P. 186.
Ma Y., Wang Y., Wu W. et al. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2021. V. 60. P. 230.
Wang D., Zhang C., Zhu M. et al. // ChemistrySelect. 2017. V. 2. P. 4823.
Esposito S., Turco M., Bagnasco G. et al. // Applied Catalysis A: General. 2010. V. 372. P. 48.
Ciszak C., Mermoux M., Gutierrez G. et al. // J. of Raman Spectroscopy. 2019. V. 50. P. 425.
Marinković Stanojević Z.V., Romčević N., Stojanović B. // J. of the European Ceramic Society. 2007. V. 27. P. 903.
Chakrabarti A., Gierada M., Handzlik J. et al. // Topics in Catalysis. 2016. V. 59. P. 725.
Wang F., Fan J.-L., Zhao Y. et al. // J. of Fluorine Chemistry. 2014. V. 166. P. 78.
Camposeco R., Castillo S., Nava N. et al. // Topics in Catalysis. 2020. V. 63. P. 481.
Hoang D.L., Lieske H. // Thermochimica Acta. 2000. V. 345. P. 93–99
Zhong L., Yu Y., Cai W. et al. // Physical Chemistry Chemical Physics. 2015. V. 17. P. 15036.
Каплин И.Ю., Локтева Е.С., Голубина Е.В. et al. // Кинетика и катализ. 2017. V. 58. P. 598.
Shi L., Zhu P., Yang R. et al. // Catalysis Communications. 2017. V. 89. P. 1.