Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 12, стр. 1702-1714

Каталитическое окисление СО в присутствии LaNi1/3Sb5/3O6, синтезированного различными методами

А. В. Егорышева a*, С. В. Голодухина a, К. Р. Плукчи a, Е. Ю. Либерман b, О. Г. Эллерт a, А. В. Наумкин c, А. В. Чистяков d, И. В. Колесник e, О. В. Арапова d

a Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
119071 Москва, Ленинский пр-т, 31, Россия

b Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
125047 Москва, Миусская, пл., 9, Россия

c Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
119334 Москва, ул. Вавилова, 28, Россия

d Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
119991 Москва, Ленинский пр-т, 29, Россия

e Факультет наук о материалах, МГУ им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

* E-mail: anna_egorysheva@rambler.ru

Поступила в редакцию 16.06.2023
После доработки 06.07.2023
Принята к публикации 18.07.2023

Аннотация

Разработаны методики синтеза LaNi1/3Sb5/3O6 со структурой розиаита цитратным методом и соосаждением с последующим отжигом. Показано влияние условий синтеза на морфологию образцов. Проведен сравнительный анализ каталитических свойств LaNi1/3Sb5/3O6, синтезированного различными методами, в реакции окисления СО. Наибольшую эффективность и стабильность продемонстрировал катализатор, синтезированный цитратным методом (температура 90%-ной конверсии СО составила T90 = 336°С). Методами ИК-спектроскопии диффузного отражения in situ, рентгенофотоэлектронной спектроскопии и термопрограммируемой десорбции О2 исследована поверхность LaNi1/3Sb5/3O6 до и после катализа. Показано, что каталитическое окисление СО на поверхности LaNi1/3Sb5/3O6 протекает по механизму Марса–ван Кравелена и сопровождается окислительно-восстановительными процессами Sb3+ ↔ Sb5+. Установлено отсутствие загрязнения поверхности образца в процессе катализа.

Ключевые слова: сложный оксид никеля, розиаит, соосаждение, цитратный синтез, РФЭС, ИК-спектры диффузного отражения in situ, ТПД О2

Список литературы

  1. Seiyama T. // Catal. Rev. 1992. V. 34. P. 281. https://doi.org/10.1080/01614949208016313

  2. Eyssler A. Mandaliev P., Winkler A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 4584. https://doi.org/10.1021/jp911052s

  3. Tao F.F., Shan Jj., Nguyen L. et al. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 7798. https://doi.org/10.1038/ncomms8798

  4. Chang H., Bjørgum E., Mihai O., et al. // ACS Catal. 2020. V. 10. P. 3707. https://doi.org/10.1021/acscatal.9b05154

  5. Zhang X., House S.D., Tang Y. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 6467. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b00234

  6. Wang D., Xu R., Wang X., Li Y. // Nanotechnology. 2006. V. 17. P. 979. https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/4/023

  7. Royer S., Duprez D. // ChemCatChem. 2011. V. 3. P. 24. https://doi.org/10.1002/cctc.201000378

  8. Zhu J., Gao Q. // Micropor. Mesopor. Mater. 2009. V. 124. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2009.05.003

  9. Mahammadunnisa Sk., Manoj Kumar Reddy P., Lingaiah N., Subrahmanyam Ch. // Catal. Sci. Technol. 2013. V. 3. P. 730. https://doi.org/10.1039/C2CY20641B

  10. Chen J., Zou X., Rui Z., Ji H. // Energy Technol. 2020. V. 8. P. 1900641. https://doi.org/10.1002/ente.201900641

  11. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Liberman E.Yu. et al. // J. Alloys Compd. 2019. V. 777. P. 655. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.008

  12. Liberman E.Yu., Ellert O.G., Naumkin A.V. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 592. https://doi.org/10.1134/S0036023620040117

  13. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Liberman E.Yu. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 2127. https://doi.org/10.1134/S0036023622601349

  14. Ellert O.G., Egorysheva A.V., Golodukhina S.V. et al. // Russ. Chem. Bull. 2021. V. 70. P. 2397. https://doi.org/10.1007/s11172-021-3359-0

  15. Birchall T., Connor J.A., Hillier L.H. // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1975. V. 20. P. 2003. https://doi.org/10.1039/dt9750002003

  16. Carlson T.A. Auger electron spectroscopy // Photoelectron Auger Spectroscopy. Boston: Springer US, 1975. P. 279. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-0118-0_6

  17. Garbassi F. // Surf. Interface Anal. 1980. V. 2. P. 165. https://doi.org/10.1002/sia.740020502

  18. Teterin Yu.A., Teterin A.Yu., Utkin I.O., Ryzhkov M.V. // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena. 2004. V. 137–140. P. 601. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2004.02.014

  19. Little L.H. Infrared Spectra of Adsorbed Species. London: Academic Press, 1966. 428 p.

  20. Yamazoe N., Fuchigami J., Kishikawa M., Seiyama T. // Surf. Sci. 1979. V. 86. P. 335. https://doi.org/10.1016/0039-6028(79)90411-4

Дополнительные материалы отсутствуют.