Obtaining Methanol from CO2 on Cu–Zn/Al2O3 and Cu–Zn/SiO2 Catalysts: Effect of the Support and Conditions of the Reaction

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A study is performed of the catalytic properties of Cu–Zn catalysts on Al2O3 and SiO2 supports (Acros) in the reaction of CO2 hydrogenation to obtain methanol. A sample of 30Cu15Zn/Al2O3 displays great selectivity toward methanol. A sample of 30Cu15Zn/SiO2 has the highest methanol performance. The methanol performance of a sample of 10Cu5Zn/Al2O3 is doubled when the pressure is raised from 10 to 30 atm, and a 94% increase in selectivity is observed. A sample of catalyst 10Cu5Zn/SiO2 does not lose its activity after 10 h of a catalytic reaction, and its methanol performance grows with repeated use

About the authors

K. O. Kim

Faculty of Chemistry, Moscow State University

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia

A. A. Shesterkina

Faculty of Chemistry, Moscow State University; Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia; 119991, Moscow, Russia

M. A. Tedeeva

Faculty of Chemistry, Moscow State University

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia

K. E. Kartavova

Faculty of Chemistry, Moscow State University

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia

P. V. Pribytkov

Faculty of Chemistry, Moscow State University

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia

S. F. Dunaev

Faculty of Chemistry, Moscow State University

Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia

A. L. Kustov

Faculty of Chemistry, Moscow State University; Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kyst@list.ru
119991, Moscow, Russia; 119991, Moscow, Russia

References

  1. Evdokimenko N.D., Kustov A.L., Kim K.O. et al. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. P. 147.
  2. Pokusaeva Y.A., Koklin A.E., Lunin V.V. et al. // Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 382.
  3. Evdokimenko N.D., Kustov A.L., Kim K.O. et al. // Funct. Matter. Lett. 2020. V. 2040004. P. 1.
  4. Chernyak S.A., Ivanov A.S., Stolbov D.N. et al. // Carbon. 2020. V. 168. P. 475.
  5. Bogdan V.I., Koklin A.E., Kustov A.L. et al. // Molecules. 2021. V. 26. P. 2883.
  6. Konopatsky A.S., Firestein K.L., Evdokimenko N.D. et al. // J. Catal. 2021. V. 402. P. 130.
  7. Kovalskii A.M., Volkov I.N., Evdokimenko N.D. et al. // Appl. Catal. B. 2022. V. 303. P. 120891.
  8. Evdokimenko N.D., Kapustin G.I., Tkachenko O.P. et al. // Molecules. 2022. V. 27. P. 1065.
  9. Zeolites and Zeolite-like Materials / Ed. by B.F. Sels, L.M. Kustov. 2016. P. 1–459.
  10. Tursunov O., Kustov L., Tilyabaev Z. // J. Petroleum Sci. Eng. 2019. V. 180. P. 773.
  11. Tursunov O., Kustov L., and Kustov A. // Oil and Gas Sci. Technol. 2017. V. 72 (5). P. 30.
  12. Tursunov O., Kustov L., and Tilyabaev Z. // J. Taiwan Inst. Chem. Engineers 2017. V. 78. P. 416.
  13. Kurtz M. // Catal. Lett. 2003. V. 86. P. 77.
  14. Saito M. // Catal. Surv. From Asia. 2004. V. 8. P. 285.
  15. Ma J., Sun N.N., Zhang X.L. et al. // Catal. Today. 2009. V. 148. P. 221.
  16. Wang W., Wang S., Ma X. et al. // Chem. Soc. Rev. 2011. V. 40. P. 3703.
  17. Jiang Y. // J. CO2 Util. 2018. V. 26. P. 642.
  18. Dasireddy V.D.B.C., Likozar B. // Ren. En. 2019. V. 140. P. 452.
  19. Meunier N., Chauvy R., Mouhoubi S. et al. // Ren. En. 2020. V. 146. P. 1192.
  20. Fang X., Xi Y., Jia H. et al. // J. Ind. Eng. Chem. 2020. V. 88. P. 268.
  21. Kropp T., Paier J., Sauer J. // J. Catal. 2017. V. 352. P. 382.
  22. Gribovskii A., Ovchinnikova E., Vernikovskaya N. et al. // Chem. Eng. J. 2017. V. 308. P. 135.
  23. Losch P., Pinar A.B., Willinger M.G. et al. // J. Catal. 2017. V. 345. P. 11.
  24. Wang X., Li R., Bakhtiar S. ul H. et al. // Catal. Commun. 2018. V. 108. P. 64.
  25. Niu X., Gao J., Wang K. et al. // Fuel Process Technol. 2017. V. 157. P. 99.
  26. Yang L., Liu Z., Liu Z. et al. // Chin. J. Catal. 2017. V. 38 (4). P. 683.
  27. Pirola C., Galli F., Bianchi C.L. et al. // En. Fuels. 2014. V. 28 (8). P. 5236.
  28. Boffito D.C., Galli F., Martinez P.R. et al. // Chem. Eng. Trans. 2014. V. 43. P. 427.
  29. Sun Q. // J. Catal. 1997. V. 167. P. 92.
  30. Mierczynski P. // Catal. Today. 2011. V. 176. P. 21.
  31. Bogdan V.I., Kustov L.M. // Mendeleev Commun. 2015. V. 25. P. 446.
  32. Ren H. // J. Ind. Eng. Chem. 2015. V. 28. P. 261.
  33. Bukhtiyarova M. // Catal. Lett. 2017. V. 147. P. 416.
  34. Zhang C. // J. CO2 Util. 2017. V. 17. P. 263.
  35. Sloczynski J., Grabowski R., Kozlowska A. et al. // Appl. Catal. A. 2004. V. 278. P. 11.
  36. Evdokimenko N.D., Kim K.O., Kapustin G.I. et al. // Catal. Ind. 2018. V. 10. P. 288.
  37. Kim K.O., Evdokimenko N.D., Pribytkov P.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2021. V. 95. P. 2422.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (52KB)
3.

Download (19KB)
4.

Download (51KB)
5.

Download (19KB)
6.

Download (54KB)
7.

Download (52KB)
8.

Download (26KB)

Copyright (c) 2023 К.О. Ким, А.А. Шестеркина, М.А. Тедеева, К.Е. Картавова, П.В. Прибытков, С.Ф. Дунаев, А.Л. Кустов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».