Молекулярный дизайн катализаторов и катализ в Ð¿Ñ€Ð¾Ñ†ÐµÑÑÐ°Ñ ...

ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÀ È ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÅ ÍÀÍÅÑÅÍÍÛÕ CuCo 2 O x
ÊÀÒÀËÈÇÀÒÎÐÎÂ ÃËÓÁÎÊÎÃÎ ÎÊÈÑËÅÍÈß ÓÃËÅÂÎÄÎÐÎÄÎÂ,
ÑÈÍÒÅÇÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÌÅÒÎÄÎÌ ÃÎÐÅÍÈß
Çàâüÿëîâà Ó.Ô., Òðåòüÿêîâ Â.Ô., Ëóíèí Â.Â., Ðûæîâà Í.Ä. 1 , Øèòîâà Í.Á. 1 ,
Öûðóëüíèêîâ Ï.Ã. 1 , Øìàêîâ À.Í. 2 , Íèçîâñêèé À.È. 2
Èíñòèòóò íåôòåõèìè÷åñêîãî ñèíòåçà èì. À.Â. Òîï÷èåâà ÐÀÍ, Ìîñêâà
1 Èíñòèòóò ïðîáëåì ïåðåðàáîòêè óãëåâîäîðîäîâ ÑÎ ÐÀÍ, Îìñê
2 Èíñòèòóò êàòàëèçà èì. Ã.Ê. Áîðåñêîâà ÑÎ ÐÀÍ, Íîâîñèáèðñê
E-mail: zavjalova@ips.ac.ru
Èññëåäîâàí ìåõàíèçì îáðàçîâàíèÿ ôàç îêñèäîâ in situ â ïðîöåññå ñèíòåçà
ãîðåíèåì êîáàëüò-ìåäíûõ îêñèäíûõ êàòàëèçàòîðîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî â
ðåçóëüòàòå äîñòèæåíèÿ ñèíåðãåòè÷åñêèõ ýôôåêòîâ àêòèâíîñòü CuCo 2 O x
êàòàëèçàòîðîâ íà ðàçëè÷íûõ íîñèòåëÿõ â ðåàêöèè ãëóáîêîãî îêèñëåíèÿ
ìåòàíà ñóùåñòâåííî ïðåâûøàåò àêòèâíîñòü ïðîñòûõ îêñèäîâ êîáàëüòà è
ìåäè.
Ñðåäè ñëîæíûõ îêñèäíûõ ñèñòåì øïèíåëè îáëàäàþò íàèáîëüøåé
àêòèâíîñòüþ âñëåäñòâèå îñîáåííîñòåé èõ ýëåêòðîííûõ ñâîéñòâ è ñòðóêòóðû.
Áëàãîäàðÿ èçìåíåíèþ ñîîòíîøåíèÿ ìåòàëë/êèñëîðîä è ýëåêòðîííîìó
ðàçóïîðÿäî÷åíèþ â äàííûõ ñîåäèíåíèÿõ, èìåþùèõ îáùóþ ôîðìóëó XY 2 O 4 ,
âîçìîæíî îáðàçîâàíèå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà äåôåêòîâ, ÿâëÿþùèõñÿ
àêòèâíûìè öåíòðàìè â îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ïðîöåññàõ.
Íàèáîëåå àêòèâíû â ïðîöåññàõ ãëóáîêîãî îêèñëåíèÿ øïèíåëè, ñîäåðæàùèå
èîíû êîáàëüòà â îêòàýäðè÷åñêîé êîîðäèíàöèè, ïðè ýòîì ïðèñóòñòâèå â
ñèñòåìå äðóãîãî êàòèîíà ïåðåõîäíîãî ìåòàëëà – Cu(II) îáëåã÷àåò ïðîöåññ
ïåðåíîñà ýëåêòðîíà â ðåçóëüòàòå îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîãî
ïðîöåññà.  ëèòåðàòóðå èìååòñÿ äîñòàòî÷íî ñâåäåíèé, ïîäòâåðæäàþùèõ
îáðàçîâàíèå â ìåäíî-êîáàëüòîâûõ ñèñòåìàõ øïèíåëåé Me x (II)Me 3-x (III)O 4+?δ ,
îáëàäàþùèõ èçáûòî÷íûì êèñëîðîäîì [1, 2].
Ðàíåå íàìè áûëà ðàçðàáîòàíà íîâàÿ ìîäèôèêàöèÿ ìåòîäà ñèíòåçà
ãîðåíèåì äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ íàíåñåííûõ îêñèäíûõ êàòàëèçàòîðîâ [3]. Ìåòîä
îñíîâàí íà ÿâëåíèè ñàìîðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ ãîðåíèÿ â òîíêîì ñëîå
115