Влияние природы щелочного металла на активность углеродных нановолокон в каталитическом разложении муравьиной кислоты

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены каталитические свойства углеродных нановолокон, модифицированных щелочными металлами, в реакции разложения муравьиной кислоты. Установлено, что каталитическая активность растет в ряду 4% LiOH/УНВ, 4% NaOH/УНВ, 4% KOH/УНВ, т.е. чем выше оснóвность щелочного металла, тем выше активность катализатора. Природа щелочного металла слабо влияет на селективность в реакции разложения муравьиной кислоты на УНВ. Протекает преимущественно реакция дегидрирования муравьиной кислоты с образованием H2 и СО2. В случае катализаторов KOH/УНВ с помощью ряда физических методов исследования показано, что щелочная обработка приводит к модификации поверхности УНВ ионами калия, которые в виде функциональных групп равномерно распределены по углеродной поверхности; кроме того, при повышенном содержании нанесенного гидроксида калия присутствуют наночастицы гидрокарбоната калия.

Об авторах

В. В. Чесноков

ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Email: chesn@catalysis.ru
просп. Акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

И. П. Просвирин

ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

просп. Акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

Е. Ю. Герасимов

ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

просп. Акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

А. С. Милюшина

ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

просп. Акад. Лаврентьева, 5, Новосибирск, 630090 Россия

Список литературы

  1. Gil-San-Millan R., Grau-Atienza A., Johnson D.T., Rico-Frances S., Serrano E., Linares N., García-Martínez J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. № 36. P. 17100.
  2. Jiménez D.G., Delgado J.J., Lefferts L., Faria J., Calvino J.J., Cauqui M.Á. // Nanomaterials. 2019. V. 9. № 11. P. 1582.
  3. Nielsen M., Alberico E., Baumann W., Drexler H.-J., Junge H., Gladiali S., Beller M. // Nature. 2013. V. 495. P. 85.
  4. Капран А.Ю., Орлик С.Н. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2017. Т. 53. № 1. С. 3.
  5. Valera-Medina A., Xiao H., Owen-Jones M., David W.I.F., Bowen P.J. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 69. P. 63.
  6. Борисов В.A., Иост К.Н., Петрунин Д.A., Темерев В.Л., Муромцев И.В., Арбузов А.Б., Тренихин М.В., Гуляева Т.И., Смирнова Н.С., Шляпин Д.А., Цырульников П.Г. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 3. С. 394.
  7. He L., Liang B., Huang Y., Zhang T. // Natl. Sci. Rev. 2018. V. 5. P. 356.
  8. Zhang A., Yao Q., Lu Z.H. // Acta Chim. Sin. 2021. V. 79. P. 885.
  9. Taube M., Rippin D., Cresswell D.L., Knecht W., Gruenenfelder N. // Int. J. Hydrogen Energy. 1983. V. 8. № 3. P. 213.
  10. Taube M., Rippin D., Knecht W., Hakimifard D., Milisavljevic B., Gruenenfelder N. // Int. J. Hydrogen Energy. 1985. V. 10. № 9. P. 595.
  11. Andersson J., Grönkvist S. // Int. J. Hydrogen Energy. V. 44. № 23. P. 11901.
  12. Muthukumar P., Kumar A., Afzal M., Bhogilla S., Sharma P., Parida A., Jana S., Kumar E.A., Pai R.K., Jain I.P. // Int. J. Hydrogen Energy. V. 48. № 85. P. 33223.
  13. Usman M.R., Cresswell D.L. // Int. J. Green Energy. 2013. V. 10. № 2. P. 177.
  14. Niermann M., Beckendorff A., Kaltschmitt M., Bonhoff K. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 13. P. 6631.
  15. Eppinger J., Huang K-W. // ACS Energy Lett. 2017. V. 2. P. 188.
  16. Zhong H., Iguchi M., Chatterjee M., Himeda Y., Xu Q., Kawanami H. // Adv. Sustain. Syst. 2018. V. 2. P. 1700161.
  17. Grasemann M., Laurenczy G. // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 8171.
  18. Bulushev D.A., Ross J.R.H. // ChemSusChem. 2018. V. 11. P. 821.
  19. Navlani-Garcia M., Mori K., Salinas-Torres D., Kuwahara Y., Yamashita H. // Front. Mater. 2019. V. 6. P. 44.
  20. Li S., Singh S., Dumesic J.A., Mavrikakis M. // Catal. Sci. Technol. 2019. V. 9. P. 2836.
  21. Bulushev D.A., Sobolev V.I., Pirutko L.V., Starostina A.V., Asanov I.P., Modin E., Chuvilin A.L., Gupta N., Okotrub A.V., Bulusheva L.G. // Catalysts. 2019. V. 9. № 4. 376:1-13.
  22. Solakidou M., Deligiannakis Y., Louloudi M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. № 46. P. 21386.
  23. Tedsree K., Li T., Jones S., Chan C.W.A., Yu K.M.K., Bagot P.A.J., Marquis E.A., Smith G.D.W., Tsang Sh.Ch.E. // Nat. Nanotechnol. 2011. V. 6. P. 302.
  24. Zhang J., Wang H., Zhao Q., Di L., Zhang X. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 16. P. 9624.
  25. Yurderi M., Bulut A., Zahmakiran M., Kaya M. // Appl. Catal. B: Environ. 2014. V. 160–161. P. 514.
  26. Sobolev V., Asanov I., Koltunov K. // Energies. 2019. V. 12. P. 4198.
  27. Tang C., Surkus A.-E., Chen F., Pohl M.-M., Agostini G., Schneider M., Junge H., Beller M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. P. 16616.
  28. Fujitsuka H., Nakagawa K., Hanprerakriengkrai S., Nakagawa H., Tago T. // J. Chem. Eng. Jpn. 2019. V. 52. P. 423.
  29. Bulushev D.A., Chuvilin A.L., Sobolev V.I., Stolyarova S.G., Shubin Y.V., Asanov I.P., Ishchenko A.V., Magnani G., Riccò M., Okotrub A.V., Bulusheva L.G. // J. Mater. Chem. A. 2017. V. 5. P. 10574.
  30. Bing Q., Liu W., Yi W., Liu J.-Y. // J. Power Sources. 2019. V. 413. P. 399.
  31. Balaraman E., Nandakumar A., Jaiswal G., Sahoo M.K. // Catal. Sci. Technol. 2017. V. 7. P. 3177.
  32. Bide Y., Nabid M.R., Etemadi B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. P. 20147.
  33. Kazakova M.A., Selyutin A.G., Ishchenko A.V., Lisitsyn A.S., Koltunov K.Yu., Sobolev V.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 19420.
  34. Boehm H.P. // Carbon 2012. V. 50. P. 3154.
  35. Khavryuchenko O., Frank B., Trunschke A., Hermann K., Schlögl R. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 6225.
  36. Chesnokov V.V., Prosvirin I.P., Gerasimov E.Y., Miliushina A.S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 57. P. 530.
  37. Чесноков В.В. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 77.
  38. Chesnokov V.V., Chichkan A.S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. V. 34. № 7. P. 2979.
  39. Чесноков В.В., Зайковский В.И., Буянов Р.А., Молчанов В.В., Плясова Л.М. // Кинетика и катализ. 1994. Т. 35. № 1. С. 146.
  40. Буянов Р.А., Чесноков В.В. // Катализ в промышленности. 2006. № 2. C. 3.
  41. Зайковский В.И., Чесноков В.В., Буянов Р.А. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. № 4. С. 620.
  42. Chesnokov V.V., Buyanov R.A. // Russ. Chem. Rev. 2000. V. 69. № 7. P. 623. https://xpspeak.software.informer.com/4.1/
  43. Shchukarev A.V., Korolkov D.V. // CEJC. 2004. V. 2. № 2. P. 347.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).