Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода
Сообщается о получении в условиях термобарической обработки дифосфатов MP₂O₇ (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) как исходных матриц для каталитических водородно-окисляющих систем Pt(Pd)/MP₂O₇....
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Сверхтвердые материалы |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125982 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода / В.В. Лесняк, В.В. Сафонова, Д.А. Стратийчук, О.Ю. Болдырева // Сверхтвердые материалы. — 2012. — № 3. — С. 83-85. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-125982 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1259822025-02-23T20:17:28Z Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода Producing the MР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) diphosphates at high pressures and catalytic activity of the Pt(Pd)/MP₂O₇ systems in the reaction of hydrogen oxidation Лесняк, В.В. Сафонова, В.В. Стратийчук, Д.А. Болдырева, О.Ю. Письма в редакцию Сообщается о получении в условиях термобарической обработки дифосфатов MP₂O₇ (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) как исходных матриц для каталитических водородно-окисляющих систем Pt(Pd)/MP₂O₇. Повідомляється про отримання в умовах термобаричної обробки дифосфатів MP₂O₇ (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) як вихідних матриць для каталітичних воднеокислюючих систем Pt(Pd)/MP₂O₇. The MP₂O₇ (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) diphosphates have been synthesized under thermobaric conditions as initial matrices for the Pt(Pd)/MP₂O₇ hydrogen–oxygen catalytic systems.. 2012 Article Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода / В.В. Лесняк, В.В. Сафонова, Д.А. Стратийчук, О.Ю. Болдырева // Сверхтвердые материалы. — 2012. — № 3. — С. 83-85. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0203-3119 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125982 539.89+546.185:661.63+541.128.13 ru Сверхтвердые материалы application/pdf Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Письма в редакцию Письма в редакцию |
| spellingShingle |
Письма в редакцию Письма в редакцию Лесняк, В.В. Сафонова, В.В. Стратийчук, Д.А. Болдырева, О.Ю. Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода Сверхтвердые материалы |
| description |
Сообщается о получении в условиях термобарической обработки дифосфатов MP₂O₇ (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) как исходных матриц для каталитических водородно-окисляющих систем Pt(Pd)/MP₂O₇. |
| format |
Article |
| author |
Лесняк, В.В. Сафонова, В.В. Стратийчук, Д.А. Болдырева, О.Ю. |
| author_facet |
Лесняк, В.В. Сафонова, В.В. Стратийчук, Д.А. Болдырева, О.Ю. |
| author_sort |
Лесняк, В.В. |
| title |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода |
| title_short |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода |
| title_full |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода |
| title_fullStr |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода |
| title_full_unstemmed |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода |
| title_sort |
получение дифосфатов мр2о7 (m = nb, ta, re, mo, w) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем pt(pd)/mp₂o₇ в реакции окисления водорода |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Письма в редакцию |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125982 |
| citation_txt |
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo, W) в условиях высоких давлений и каталитическая активность систем Pt(Pd)/MP₂O₇ в реакции окисления водорода / В.В. Лесняк, В.В. Сафонова, Д.А. Стратийчук, О.Ю. Болдырева // Сверхтвердые материалы. — 2012. — № 3. — С. 83-85. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Сверхтвердые материалы |
| work_keys_str_mv |
AT lesnâkvv polučeniedifosfatovmr2o7mnbtaremowvusloviâhvysokihdavlenijikatalitičeskaâaktivnostʹsistemptpdmp2o7vreakciiokisleniâvodoroda AT safonovavv polučeniedifosfatovmr2o7mnbtaremowvusloviâhvysokihdavlenijikatalitičeskaâaktivnostʹsistemptpdmp2o7vreakciiokisleniâvodoroda AT stratijčukda polučeniedifosfatovmr2o7mnbtaremowvusloviâhvysokihdavlenijikatalitičeskaâaktivnostʹsistemptpdmp2o7vreakciiokisleniâvodoroda AT boldyrevaoû polučeniedifosfatovmr2o7mnbtaremowvusloviâhvysokihdavlenijikatalitičeskaâaktivnostʹsistemptpdmp2o7vreakciiokisleniâvodoroda AT lesnâkvv producingthemr2o7mnbtaremowdiphosphatesathighpressuresandcatalyticactivityoftheptpdmp2o7systemsinthereactionofhydrogenoxidation AT safonovavv producingthemr2o7mnbtaremowdiphosphatesathighpressuresandcatalyticactivityoftheptpdmp2o7systemsinthereactionofhydrogenoxidation AT stratijčukda producingthemr2o7mnbtaremowdiphosphatesathighpressuresandcatalyticactivityoftheptpdmp2o7systemsinthereactionofhydrogenoxidation AT boldyrevaoû producingthemr2o7mnbtaremowdiphosphatesathighpressuresandcatalyticactivityoftheptpdmp2o7systemsinthereactionofhydrogenoxidation |
| first_indexed |
2025-11-25T01:25:18Z |
| last_indexed |
2025-11-25T01:25:18Z |
| _version_ |
1849723630082064384 |
| fulltext |
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2012, № 3 83
Письма в редакцию
УДК 539.89+546.185:661.63+541.128.13
В. В. Лесняк, В. В. Сафонова, Д. А. Стратийчук,
О. Ю. Болдырева (г. Киев)
Получение дифосфатов МР2О7 (M = Nb, Ta,
Re, Mo, W) в условиях высоких давлений
и каталитическая активность систем
Pt(Pd)/MP2O7 в реакции окисления водорода
Сообщается о получении в условиях термобарической обработ-
ки дифосфатов МР2О7 (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) как исходных матриц для ката-
литических водородно-окисляющих систем Pt(Pd)/MP2O7.
Ключевые слова: дифосфаты, высокое давление, окисление во-
дорода, катализаторы.
Тугоплавкие соединения, в частности β-SiC, Si3N4 и hBN, в
последние годы широко используются в качестве носителей различных ак-
тивных фаз при разработке промышленных катализаторов окислительно-
восстановительных процессов [1–3].
Представляет интерес использование в качестве носителей катализаторов
тугоплавких многокомпонентных оксидов и, в частности, фосфатов переход-
ных металлов, которые, как показано в [4], проявляют достаточно высокую
каталитическую активность в реакции окисления монооксида углерода СО.
Ранее в [5, 6] авторами было показано, что термическое разложение соедине-
ний-прекурсоров при высоких давлениях позволяет получать оксидные
вольфрамовые (молибденовые) бронзы. В настоящем сообщении представле-
ны результаты изучения каталитической активности дифосатов МР2О7 (M = Nb,
Ta, Re, Mo, W), полученных при термобарической обработке прекурсоров: поли-
оксаметаллатов Cat3[PM12O40] (Cat = L4N, L = Me, n-Pr и n-Bu; M = Mo, W), орга-
нометаллического соединения N3P3[NH(CH2)3Si(OBu)3]3[OC6H4CH2CN)W(CO)5]3
[7] и продуктов взаимодействия в стехиометрическом соотношении –
Nb6Cl14·8H2O, Ta6Cl14·7H2O и (n-Bu4N)2[Re2Cl8] с H3PO4.
Термобарическую обработку прекурсоров проводили в присутствии не-
большого (до 2 % (по маcсе)) количества NH4I в аппарате высокого давления
типа “тороид-20” в интервале квазигидростатических давлений 2–5,5 ГПа при
© В. В. ЛЕСНЯК, В. В. САФОНОВА, Д. А. СТРАТИЙЧУК, О. Ю. БОЛДЫРЕВА, 2012
www.ism.kiev.ua/stm 84
температурах 773–1073 К. Время обработки варьировали от 10 мин до 1 ч.
Для предотвращения контакта исходных компонентов с материалом нагрева-
теля использовали вольфрамовые капсулы. Согласно данным рентгенофазо-
вого анализа, разложение прекурсоров приводит к формированию кристалли-
зующихся в кубической сингонии (Пр. гр. Ра 3 ) дифосфатов МР2О7 (M = Nb,
Ta, Re, Mo, W), значение параметра кубической решетки а для которых со-
ставляет 8,07 Å (TaР2О7), 7,92 Å (МоР2О7), 8,02 Å (NbР2О7), 7,91 Å (ReР2О7),
7,93 Å (WР2О7). Измерение удельной поверхности Sуд методом тепловой де-
сорбции аргона показало, что для всех образцов Sуд находится в пределах 0,8–
1,4 м2/г.
Образцы катализаторов Pt(Pd)/MP2O7 готовили пропиткой раствором
H2PtCl6 или PdCl2 соответствующих дифосфатов из расчета 0,5 % (по маcсе)
Pt(Pd) в образце. Полученные образцы высушивали при 393 К (1 ч) и восста-
навливали водородом (10 % (по объему) Н2 в Ar) в течение 1 ч при 673 К. Для
сравнения таким же способом был приготовлен традиционный Pt(Pd) катали-
затор на инертном носителе α-Al2O3 с малой (Sуд = 3,6 м2/г) удельной поверх-
ностью и содержанием Pt(Pd) равным 0,5 % (по маcсе). Для катализаторов
0,5Pt(Pd)/MP2O7 Sуд находится в пределах 2,8–3,4 м2/г, для образцов
0,5Pt(Pd)/Al2O3 Sуд составляет 3,6 м2/г.
Каталитическую активность образцов исследовали на установке проточ-
ного типа при атмосферном давлении в реакционных смесях, содержащих, в
% (по объему), 1Н2 + 20О2
+ 79Ar (скорость потока составляла 0,1 л/мин, на-
веска катализатора – 0,5 г). Компоненты реакции (Н2, О2) анализировали
хроматографическим методом (хроматограф ЛХМ-8МД) [8]. Характеристи-
кой каталитической активности образцов служила температура достижения
определенной степени превращения Н2 (Тх, х – степень превращения Н2) (таб-
лица). Дифосфаты МР2О7 (M = Nb, Ta, Re, Mo) малоактивны в реакции окис-
ления Н2, Т30% достигается при температурах более 700 К (см. таблицу). Наи-
большую активность среди изученных соединений регистрировали для
WP2O7 (Т30% = 658 К), наименьшая характерна для TaP2O7 (Т30% = 742 К). В
порядке убывания активности дифосфаты можно расположить в следующий
ряд: WP2O7 > NbP2O7 ≈ MoP2O7 > ReP2O7 > TaP2O7.
Температура (Тх, К) достижения определенной степени превращения
Н2 на катализаторах МР2О7 и системах Pt(Pd)/MP2O7 (M = W, Mo, Nb,
Ta, Re)
Катализатор Т30% Катализатор Т60% Т100% Катализатор Т60% Т100%
WP2O7 658 Pd/WP2O7 312 333 Pd/NbP2O7 324 353
MoP2O7 706 Pt/WP2O7 303 323 Pt/NbP2O7 319 342
NbP2O7 704 Pd/MoP2O7 343 353 Pd/TaP2O7 337 367
TaP2O7 742 Pt/MoP2O7 323 335 Pt/TaP2O7 330 355
ReP2O7 712 Pd/ReP2O7 335 360 Pd/Al2O3 372 393
Pt/ReP2O7 336 363 Pt/Al2O3 346 378
Согласно данным, приведенным в таблице, каталитическая активность
полученных систем превышает активность традиционных катализаторов
Pt(Pd)/Al2O3 и существенно выше активности дифосфатов MP2O7, не содер-
жащих нанесенного металла. Температура протекания реакции для систем
0,5Pt(Pd)/MP2O7 смещена в область более низких температур на ~ 30–60 К по
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2012, № 3 85
сравнению с 0,5Pt(Pd)/Al2O3. На катализаторах Pt(Pd)/MP2O7 полное превра-
щение водорода происходит в температурном интервале 320–355 К. Для тра-
диционных нанесенных катализаторов Pd/Al2O3 и Pt/Al2O3 Т100% равна 393 и
378 К соответственно.
Таким образом, в условиях высоких давлений и температур из соединений
прекурсоров получены дифосфаты МР2О7 (M = W, Mo, Nb, Ta, Re), использо-
ванные для приготовления нанесенных систем Pt(Pd)/MP2O7. Активность дан-
ных систем в реакции каталитического окисления водорода превышает ак-
тивность традиционных катализаторов Pt(Pd)/α-Al2O3.
Повідомляється про отримання в умовах термобаричної обробки дифо-
сфатів МР2О7 (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) як вихідних матриць для каталітичних водне-
окислюючих систем Pt(Pd)/MP2O7.
Ключові слова: дифосфати, високий тиск, окиснення водню, каталі-
затори.
The MP2O7 (M = W, Mo, Nb, Ta, Re) diphosphates have been synthesized
under thermobaric conditions as initial matrices for the Pt(Pd)/MP2O7 hydrogen–oxygen
catalytic systems..
Keywords: diphosphates, high pressure, oxidation of hydrogen, catalysts.
1. Postole G., Gervasini A., Caldararu M., et al. Is BN an appropriate support for metal oxide
catalysts? // Appl. Catal. A: Gen. – 2007. – 325, N 2. – P. 227–236.
2. Ledoux M. J., Crouzet C., Pham-Huu C. et al. High-yield butane to maleic anhydride direct
oxidation on vanadyl pyrophosphate supported on heat-conductive materials: β-SiC, Si3N4,
and BN // J. Catal. – 2003. – 203, N 2. – P. 495–508.
3. Lin L., Li Z., Zheng Y., Wei K. Synthesis and application in the CO oxidation conversion reac-
tion of hexagonal boron nitride with high surface area // J. Am. Ceram. Soc. – 2009. – 92,
N 6. – P. 1347–1349.
4. Lesnyak V. V., Slobodyanik N. S., Yatsimirsky V. K., Boldyreva N. A. Catalytic activity of
tungsten phosphate (IV), (V), (VI) at carbon monoxide oxidation // Stud. Surf. Sci. Catal. –
2000. – 130. – P. 3807–3812.
5. Stratiichuk D. A. Production of molybdenum oxide bronzes under high pressures // J. Super-
hard Mater. – 2010. – 32, N 5. – P. 365–366.
6. Lesnyak V. V., Stratiichuk D. A. The production of nanoparticles of tungsten oxide bronzes at
high pressures // J. Superhard Mater. – 2011. – 33, N 4. – P. 283–284.
7. Diaz C., Valenzuela M. L., Bravo D. et al. Solid-state synthesis of embedded single-crystal
metal oxide and phosphate nanoparticles and in situ crystallization // J. Colloid Interface Sci.
– 2011. – 362, N 1. – P. 21–32.
8. Yatsimirskii V. K., Lesnyak V. V., Gut I. N., Boldyreva O. Yu. Catalytic activity of WO3 and
MoO3 with Pt and Pd additives in oxidation of hydrogen // Theor. Exp. Chem. – 2005. – 41,
N 5. – P. 3291–332.
Ин-т сверхтвердых материалов Поступило 28.12.11
им. В. Н. Бакуля НАН Украины
Киевский национальный ун-т
им. Тараса Шевченко
|