Fe- and Cu–Zn-Containing Catalysts Based on Natural Aluminosilicate Nanotubes and Zeolite H-ZSM-5 in the Hydrogenation of Carbon Dioxide

E. M. Smirnova; Смирнова Е. М.; N. D. Evdokimenko; Евдокименко Н. Д.; M. V. Reshetina; Решетина М. В.; N. R. Demikhova; Демихова Н. Р.; A. L. Kustov; Кустов А. Л.; S. F. Dunaev; Дунаев С. Ф.; V. A. Vinokurov; Винокуров В. А.; A. P. Glotov; Глотов А. П.

doi:10.31857/S0044453723070270

Fe- и Cu-Zn-содержащие катализаторы на основе природных алюмосиликатных нанотрубок и цеолита H-ZSM-5 в гидрировании углекислого газа

Авторы: Смирнова Е.М.¹, Евдокименко Н.Д.², Решетина М.В.¹, Демихова Н.Р.¹, Кустов А.Л.², Дунаев С.Ф.², Винокуров В.А.¹, Глотов А.П.¹^,2
Учреждения:
1. Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
2. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет
Выпуск: Том 97, № 7 (2023)
Страницы: 952-959
Раздел: ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ
Статья получена: 15.10.2023
Статья опубликована: 01.07.2023
URL: https://ogarev-online.ru/0044-4537/article/view/136617
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723070270
EDN: https://elibrary.ru/SMHNKL
ID: 136617

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Синтезированы Fe- и Cu-Zn-содержащие катализаторы гидрирования углекислого газа на основе природных алюмосиликатных нанотрубок и цеолита H-ZSM-5. Исследованы их текстурные и кислотные свойства методами низкотемпературной адсорбции–десорбции азота, термопрограммируемой десорбции аммиака, термопрограммируемым восстановлением водорода и элементным анализом. Изучено влияние температур реакции на конверсию СО₂ и распределение продуктов. Катализаторы на основе алюмосиликатных нанотрубок галлуазита продемонстрировали селективность в образовании метанола и углеводородов С₂–С₄ 88% и 16% соответственно.

Ключевые слова

галлуазит, метанол, углекислый газ, олефины, H-ZSM-5, Fe, Cu-Zn

Список литературы

Yang H., Xu Z., Fan M. et al. // J. of Environmental Sciences. 2008. V. 20. № 1. P. 14–27.
Mikkelsen M., Jørgensen M., Krebs F.C. // Energy and Environmental Science. 2010. V. 3. № 1. P. 43–81.
Férey G., Serre C., Devic T. et al. // Chemical Society Reviews. 2011. V. 40. № 2. P. 550–562. https://doi.org/10.1039/c0cs00040j
Hunt A.J., Sin E.H.K., Marriott R., Clark J.H. // ChemSusChem. 2010. V. 3. № 3. P. 306–322.
Centi G., Perathoner S. // Studies in Surface Science and Catalysis. 2004. V. 153. P. 1–8.
Sai Prasad P.S., Bae J.W., Jun K.W., Lee K.W. // Catalysis Surveys from Asia. 2008. V. 12. № 3. P. 170–183.
Evdokimenko N.D., Kustov A.L., Kim K.O. et al. // Functional Materials Letters. 2020. V. 13. № 4. P. 2040004.
Bogdan V.I., Koklin A.E., Kustov A.L. et al. // Molecules. 2021. V. 26. № 10. P. 2883.
Kovalskii A.M., Volkov I.N., Evdokimenko N.D. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2022. V. 303. P. 120891.
Konopatsky A.S., Firestein K.L., Evdokimenko N.D. et al. // J. of Catalysis. 2021. V. 402. P. 130.
Frontera P., Macario A., Malara A. et al. // Functional Materials Letters. 2018. V. 11. № 5. P. 1850061.
Evdokimenko N., Yermekova Z., Roslyakov S. et al. // Materials. 2022. V. 15. № 15. P. 5129.
Ye R.P., Ding J., Gong W. et al. // Nature Communications. 2019. V. 10. № 1. P. 1–15.
Wang G., Mao D., Guo X., Yu J. // International Journal of Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 8. P. 4197–4207.
Tursunov O., Kustov L., Kustov A. // Oil and Gas Science and Technology. 2017. V. 72. № 5. P. 30.
Evdokimenko N.D., Kapustin G.I., Tkachenko O.P. et al. // Molecules. 2022. V. 27. № 3. P. 1065.
Li Z., Qu Y., Wang J. et al. // Joule. 2019. V. 3. № 2. P. 570.
Rafiee A., Khalilpour K.R., Milani D. et al. // J. of Environmental Chemical Engineering. 2018. V. 6. № 5. P. 5771.
Ni Y., Chen Z., Fu Y. et al. // Nature Communications. 2018. V. 9. № 1. P. 1.
Wang Y., Tan L., Tan M. et al. // ACS Catalysis. 2019. V. 9. № 2. P. 895.
Li Z., Wang J., Qu Y. et al. // Ibid. 2017. V. 7. № 12. P. 8544.
Gao P., Li S., Bu X. et al. // Nature Chemistry. 2017. V. 9. № 10. P. 1019.
Wang J., Zhang A., Jiang X. et al. // J.of CO2 Utilization. 2018. V. 27. № 2. V. 81.
Liu X., Wang M., Zhou C. // Chemical Communications. 2017. V. 54. № 2. P. 140.
Gao P., Dang S., Li S. et al. // ACS Catalysis. 2018. V. 8. № 1. P. 57.
Wang J., You Z., Zhang Q. et al. // Catalysis today. 2013. V. 215. P. 18.
Wei J., Ge Q., Yao R. et al. // Nature communications. 2017. V. 8. № 1. P. 1.
Rubtsova M., Smirnova E., Boev S. et al. // Microporous and Mesoporous Materials. 2022. V. 330. № 8. P. 111622.
Afokin M.I., Smirnova E.M., Starozhitskaya A.V. et al. // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2020. V. 55. № 6. P. 682.
Demikhova N.R., Boev S.S., Reshetina M.V. et al. // Petroleum Chemistry. 2021. V. 61. № 10. P. 1085.
Smirnova E.M., Melnikov D.P., Demikhova N.R. et al. // Petroleum Chemistry. 2021. V. 61. № 7. P. 773.
Glotov A., Vutolkina A., Pimerzin A. et al. // Chemical Society Reviews. 2021. V. 50. № 16. P. 9240.
Mosallanejad S., Dlugogorski B.Z., Kennedy E.M. et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. № 5. P. 5362.
Zhu N., Lian Z., Zhang Y. et al. // Applied Surface Science. 2019. V. 483. P. 536.
Oseke G.G., Atta A.Y., Mukhtar B. et al. // J. of King Saud University-Engineering Sciences. 2021. V. 33. № 8. P. 531.
Ayodele O.B., Tasfy S.F.H., Zabidi N.A.M. et al. // J. of CO2 Utilization. 2017. V. 17. P. 273.
Liu Y., Zhang Y., Wang T., Tsubaki N. // Chemistry Letters. 2007. V. 36. № 9. P. 1182.
Cui W.-G., Li Y.-Т., Yu L. et al. // ACS applied materials & interfaces. 2021. V. 13. № 16. P. 18693.
Li C., Yuan X., Fujimoto K. // Applied Catalysis A: General. 2014. V. 469. P. 306.
Kim K.O., Evdokimenko N.D., Pribytkov P.V. et al. // Rus. J. of Physical Chemistry A. 2021. V. 95. № 12. P. 2422.
Bansode A., Urakawa A. // J. of Catalysis. 2014. V. 309. P. 66.
Liu R., Ma Z., Sears J.D. et al. // J. of CO2 Utilization. 2020. V. 41. P. 101290.
Dorner R.W., Hardy D.R., Williams F.W. et al. // Applied Catalysis A: General. 2010. V. 373. № 1–2. P. 112.
Lan L., Wang A., Wang Y. // Catalysis Communications. 2019. V. 130. P. 105761.