Кинетика и катализ, 2021, T. 62, № 5, стр. 569-580

Синергетический эффект добавки оксида железа в состав носителя Pt/TiO2-катализатора в реакции окисления CO

А. А. Шутилов a*, Г. А. Зенковец a

a ФГБУН ФИЦ Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
630090 Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 5, Россия

* E-mail: alshut@catalysis.ru

Поступила в редакцию 29.12.2020
После доработки 11.05.2021
Принята к публикации 19.05.2021

Аннотация

Исследовано влияние добавок оксида железа на формирование микроструктуры, электронное состояние платины и каталитические свойства нанесенных катализаторов 1 вес. % Pt/(Fe2О3–TiO2) в реакции окисления СО. При одинаковом содержании платины полученный катализатор характеризуется более высокой активностью по сравнению с катализатором 1 вес. % Pt/TiO2. Установлено, что при введении оксида железа в количестве до 10 вес. % формируется твердый раствор ионов железа в диоксиде титана со структурой анатаза. Нанесение платины приводит к уменьшению размера частиц и увеличению содержания платины в состоянии Ptδ+. Определен оптимальный химический состав катализатора, обеспечивающий наиболее высокую активность в исследуемой реакции.

Графический реферат

Ключевые слова: TiO2, Fe2O3, твердый раствор, электронное состояние Pt, низкотемпературное окисление СО

DOI: 10.31857/S0453881121050117

Список литературы

  1. Bamwenda G.R., Tsubota S., Nakamura T., Haruta M. // Catal. Lett. 1997. V. 44. P. 88.

  2. Navas-Cardenas C., Benito N., Wolf E.E., Gracia F. // Appl. Catal. A: Gen. 2019. V. 576. P. 11.

  3. Yang J., Li D., Zhang Z., Li Q., Wang H. // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2000. V. 137. P. 197.

  4. Blake N.R., Griffin G.L. // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. P. 5697.

  5. Kryukova G.N., Zenkovets G.A., Shutilov A.A., Wilde M., Gunter K., Fassler D., Richter K. // Appl. Catal. B: Env. 2007. V. 71. № 3–4. P. 169.

  6. Einaga H., Urahama N., Tou A., Neraoka Y. // Catal. Lett. 2014. V. 144. P. 1653.

  7. Harris P.J.F. // Int. Mater. Rev. 1995. V. 40. P. 97.

  8. Abbet S., Heiz U., Yakkimen H., Landman U. // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 86. P. 5950.

  9. Heiz U., Sanches A., Abbet S., Schneider W.-D. // J. Amer. Chem. Soc. 1999. V. 121. P. 3214.

  10. Бухтияров В.И. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 6. С. 596.

  11. Dulub O., Hebenstreit W., Diebold U. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. № 16. P. 3646.

  12. Шутилов А.А., Зенковец Г.А., Олейник А.А., Пахаруков И.Ю., Просвирин И.П. // Кинетика и катализ. 2015. Т. 56. № 6. С. 800.

  13. Woo H.S., Fleisch T.H., Foley H.C., Uchiyama S., Delgass W.N. // Catal. Lett. 1990. V. 4. P. 93.

  14. Lin L-W., Kou V., Zou M., Yan Z. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. V. 3. P. 1789.

  15. Зенковец Г.А., Гаврилов В.Ю., Шутилов А.А., Цыбуля С.В. // Кинетика и катализ. 2009. Т. 50. № 5. С. 790.

  16. Guinier A. Theorie et Technique de la Radiocristallographie. Paris: Dunot, 1956. 604 p.

  17. Цыбуля С.В., Черепанова С.B., Соловьева Л.П. // ЖСХ. 1996. Т. 37. № 2. С. 379.

  18. Brunauer S., Emmett P.H., Teller E. // J. Amer. Chem. Soc. 1938. V. 60. P. 309.

  19. Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy / Eds. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol P.E. and Bomben K.D. Eden Prairie, Minnesota: Perkin-Elmer Corp. 1992.

  20. Shirley D.A. // Phys. Rev. B. 1972. V. 5. P. 4709.

  21. Пахаруков И.Ю. Исследование особенностей кинетики гетерогенных каталитических реакций проточно-циркуляционным методом с усовершенствованной постановкой эксперимента. Дис. … к. х. н. Новосибирск, 2009.

  22. Боресков Г.К. Катализ. Изд. ”НАУКА”, Новосибирск. 1971. 266 с.

  23. Шутилов А.А., Зенковец Г.А., Цыбуля С.В., Гаврилов В.Ю., Крюкова Г.Н. // Кинетика и катализ. 2012. Т. 53. № 3. С. 424.

  24. Гаврилов В.Ю., Зенковец Г.А. // Кинетика и катализ. 1993. Т. 34. № 2. С. 357.

  25. Зенковец Г.А., Цыбуля С.В., Бургина Е.Б., Крюкова Г.Н. // Кинетика и катализ. Т. 40. № 4. С. 623.

  26. Ahouari H., Rousse G., Rodriguez-Carvajal J., Sougrati M.-T., Saubanere M., Courty M., Recham N., Taarscon J.-M. // Chem. Mater. 2015. V. 27. № 5. P. 1631.

  27. Korolenko M.V., Fabritchnyi P.B., Afanasov M.I. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 383.

  28. Korolenko M.V., Fabritchnyi P.B., Afanasov M.I., Labrugère C. // Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 718.

  29. Барсуков Д.В., Субботина И.Р. // Изв. Акад. наук. Серия химич. 2018. № 2. Р. 0243.

  30. Гудков Б.С., Субботин А.Н., Якерсон В.И. // Природа. 2001. № 6. С. 24.

  31. Субботин А.Н., Гудков Б.С., Воробьева М.П., Голосман Е.З., Якерсон В.И., Кустов Л.М. // Катализ в промышленности. 2005. № 3. С. 52.

Дополнительные материалы отсутствуют.