Влияние пористой структуры нанокремнеземов, декорированных оксидами кобальта и церия, на каталитическую активность в селективном окислении СО
- Авторы: Ростовщикова Т.Н.1, Еуров Д.А.2, Курдюков Д.А.2, Томкович М.В.2, Яговкина М.А.2, Иванин И.А.1, Маслаков К.И.1, Удалова О.В.3, Шилина М.И.1
- 
							Учреждения: 
							- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
- Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук
 
- Выпуск: Том 97, № 9 (2023)
- Страницы: 1312-1323
- Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ
- Статья получена: 26.02.2025
- Статья опубликована: 01.09.2023
- URL: https://rjeid.com/0044-4537/article/view/668662
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723090212
- EDN: https://elibrary.ru/XPMPKM
- ID: 668662
Цитировать
Полный текст
 Открытый доступ
		                                Открытый доступ Доступ предоставлен
						Доступ предоставлен Доступ платный или только для подписчиков
		                                							Доступ платный или только для подписчиков
		                                					Аннотация
Два типа нанокремнеземов разной пористой структуры синтезированы и декорированы методом пропитки оксидами кобальта и церия. Использованы мезо-микропористые сферические частицы кремнезема с пониженной толщиной стенок наноканалов SiO2 с удельной поверхностью и объемом пор до 1400 м2/г и 0.8 см3/г и макропористые трехмерно-упорядоченные структуры на основе SiO2, так называемые, синтетические опалы, состоящие из плотноупакованных субмикронных сферических частиц кремнезема с соответствующими характеристиками пористости 11 м2/г и 0.2 см3/г. Полученные материалы охарактеризованы методами низкотемпературной адсорбции азота, рентгеновской дифракции, СЭМ, РФЭС и Фурье-ИК-спектроскопии и протестированы как катализаторы селективного окисления СО в избытке Н2 (СО-PROX). Установлено влияние кремнезема, соотношения вводимых оксидов и порядка их введения на структуру и каталитические свойства Со-Се/SiO2. Каталитическое поведение синтезированных материалов определяется спецификой взаимодействий оксидов металлов между собой и с поверхностью кремнеземов.
Ключевые слова
Об авторах
Т. Н. Ростовщикова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Москва						
Д. А. Еуров
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Санкт-Петербург						
Д. А. Курдюков
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Санкт-Петербург						
М. В. Томкович
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Санкт-Петербург						
М. А. Яговкина
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Санкт-Петербург						
И. А. Иванин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Москва						
К. И. Маслаков
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Москва						
О. В. Удалова
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук
														Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Москва						
М. И. Шилина
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
							Автор, ответственный за переписку.
							Email: rtn@kinet.chem.msu.ru
				                					                																			                												                								Россия, Москва						
Список литературы
- Farrando-Perez J., Lopez C., Silvestre-Albero J., Gallego-Gómez F. // J. Phys. Chem. 2018. V. 122. P. 22008. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b07278
- Meletov K.P., Efimchenko V.S., Korotkova M.A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2023. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.12.297
- Deepanjali Gautam K., Ullas A.V. // Mater. Today: Proc. 2023. V. 74. Part 4. P. 713. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.10.281
- Walcarius A., Mercier L. // J. Mater. Chem. 2010. V. 20. P. 4478–4511. https://doi.org/10.1039/B924316J
- Qiang T., Zhu R. // Sci. Total Environ. 2022. V. 819. P. 152929. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.152929
- He Q., Shi J. // Adv. Mater. 2014. V. 26. P. 91. https://doi.org/10.1002/adma.201303123
- Gisbert-Garzarán M., Lozano D., Matsumoto K. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. P. 9656–9666.
- Majeed S., Nawaz R., Rasheed T., Bilal M. Micro and nano technologies, nanomaterials for biocatalysis, Chapter 6 – Silica-based nanomaterials in biocatalysis, Elsevier, 2022. P. 171.
- Muñoz-Pina S., Amorós P., El Haskouri J. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 1927. https://doi.org/10.3390/nano10101927
- Kumar A., Madden D.G., Lusi M. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2015. V. 54. P. 14372. https://doi.org/10.1002/anie.201506952
- Zhao D., Wan Y., Zhou W. Ordered Mesoporous Materials. Wiley, 2013. P. 523.
- Huirache-Acuña R., Nava R., Peza-Ledesma C.L. et al. // Materials. 2013. V. 6. P. 4139. https://doi.org/10.3390/ma6094139
- Verma P., Kuwahara Y., Mori K. et al. // Nanoscale. 2020. V. 12. P. 11333. https://doi.org/10.1039/D0NR00732C
- Ribeiro P.C., Kiminami R.H.G.A., Costa A.C.F.M. // Ceram. 2014. V. 40. P. 2035. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.07.115
- Xantini Z., Erasmus E. // Polyhedron. 2021. V. 193 P. 114769. https://doi.org/10.1016/j.poly.2020.114769
- Chong C.C., Cheng Y.W., Bahari M.B. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2021. V. 46. P. 24687. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.086
- Liu Y., Wang Z., Zhao W. et al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 455. P. 140622. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140622
- Jiang X., Tang X., Tang L. et al. // Ceram. 2019. V 45. P. 7673. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.067
- Еуров Д.А., Кириленко Д.А., Томкович М.В. и др. // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 12. С. 1404. https://doi.org/10.31857/S0002337X22120077
- Курдюков Д.А., Певцов А.Б., Смирнов А.Н. и др. // ФТТ. 2016. Т. 58. № 6. С. 1176. https://doi.org/10.1134/S1063783416060275
- Трофимова Е.Ю., Алексенский А.Е., Грудинкин С.А. и др. // Коллоид. журн. 2011. Т. 73. № 4. С. 535. https://doi.org/10.1134/S1061933X11040156
- Еуров Д.А., Кириленко Д.А., Томкович М.В. и др. // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 9. С. 954. https://doi.org/10.31857/S0002337X21090050
- Eurov D.A., Rostovshchikova T.N., Shilina M.I. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 579. P. 152121. https://doi.org/0.1016/j.apsusc.2021.152121
- Freund H.-J., Meijer G., Scheffler M. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2011. V. 50. P. 10064. https://doi.org/10.1002/anie.201101378
- Royer S., Duprez D. // ChemCatChem. 2011. V. 3. № 1. P. 24. https://doi.org/10.1002/cctc.201000378
- Jing P., Gong X., Liu B., Zhang J. // Catal. Sci. Technol. 2020. № 10. P. 919. https://doi.org/10.1039/C9CY02073J
- Marino F., Descorme C., Duprez D. // Appl. Catal. B. 2005. V. 58. P. 175. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2004.12.008
- Arango-Diaz A., Cecilia J.A., Marrero-Jerez J. et al. // Ceram. 2016. V. 46. P. 7462. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.01.151
- Gawade P., Bayram B., Alexander A.-M.C., Ozkan U.S. // Appl. Catal. B. 2012. V. 128. P. 21. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.06.032
- Zhang L., Zhang L., Xu G. et al. // New J. Chem. 2017. V. 41. P. 13418. https://doi.org/10.1039/c7nj02542d
- Shilina M., Udalova O., Krotova I. et al. // ChemCatChem. 2020. V. 12. P. 2556. https://doi.org/10.1002/cctc.201902063
- Ivanin I.A., Krotova I.N., Udalova O.V. et al. // Kin. Cat. 2021. V. 62. P. 798. https://doi.org/10.1134/S0023158421060082
- Kaplin I.Y., Lokteva E.S., Maslakov K.I. et al. // Appl. Sur. Sci. 2022. V. 594. P. 153473. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153473
- Тетерин Ю.А., Соболев А.В., Белик А.A. и др. // ЖЭТФ. 2019. Т. 155. № 6. С. 1061. https://doi.org/10.1134/S0044451019060105
- Medvedeva A., Makhonina E., Pechen L. et al. // Materials. 2022. V. 15. № 22. P. 8225. https://doi.org/10.3390/ma15228225
- Qiao L., Xiao H.Y., Meyer H.M. et al. // J. Mater. Chem. C. 2013. V. 1. № 31. P. 4628. https://doi.org/10.1039/C3TC30861H
- Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984. С. 310.
- Kurdyukov D.A., Chernova E.N., Russkikh Y.V. et al. // J. Chromatogr. A. 2017. V. 1513. P. 140. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2017.07.043
- Kurdyukov D.A., Eurov D.A., Kirilenko D.A. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2016. V. 223. P. 225. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2015.11.018
- Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений. М.: Наука, 1972. С. 459.
- Wang Y.-Z., Zhao Y.-X., Gao C.-G., Liu D.-S. // Catal. Lett. 2007. V. 116. P. 136. https://doi.org/10.1007/s10562-007-9099-4
- Tang C.-W., Wang C.-B., Chien S.-H. // Termochim. Acta. 2008. V. 473. № 1–2. P. 68. https://doi.org/10.1016/j.tca.2008.04.015
- Hou X.-D., Wang Y.-Z., Zhao Y.-X. // Catal. Lett. 2008. V. 123. P. 321. https://doi.org/10.1007/s10562-008-9426-4
- Lukashuk L., Föttinger K., Kolar E. et al. // J. Catal. 2016. V. 344. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2016.09.002
- Химия привитых поверхностных соединений / Под ред. Г.В. Лисичкина. М.: Физматлит, 2003. С. 49.
- Puskas I., Fleisch T.H., Hall J.B. et al. // J. Catal. 1992. V. 134. № 2. P. 615. https://doi.org/10.1016/0021-9517(92)90347-K
- Tiscornia I.S., Lacoste A.M., Gomez L.E. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2020. V. 45. № 11. P. 6636. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.12.126
Дополнительные файлы
 
				
			 
						 
						 
						 
					 
						 
									

 
  
  
  Отправить статью по E-mail
			Отправить статью по E-mail 








