Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО
Досліджено каталітичну активність у реакції окиснення монооксиду вуглецю Mn-цеолітних систем з вмістом металу 15 % мас. Виявлено, що активність Mn-каталізаторів зменшується в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Встановлено, що найвища активність Mn—NaX в реакції окиснення СО може бути обумовл...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185917 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО / Л.П. Олексенко, Г.О. Арінархова, В.К. Яцимирський, Л.В. Луценко // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 1. — С. 29-33. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-185917 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Олексенко, Л.П. Арінархова, Г.О. Яцимирський, В.К. Луценко, Л.В. 2022-10-25T11:46:14Z 2022-10-25T11:46:14Z 2010 Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО / Л.П. Олексенко, Г.О. Арінархова, В.К. Яцимирський, Л.В. Луценко // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 1. — С. 29-33. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185917 541.128+542.943.73 Досліджено каталітичну активність у реакції окиснення монооксиду вуглецю Mn-цеолітних систем з вмістом металу 15 % мас. Виявлено, що активність Mn-каталізаторів зменшується в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Встановлено, що найвища активність Mn—NaX в реакції окиснення СО може бути обумовлена присутністю в поверхневому шарі каталізатора фази β-MnO₂ та більшим вмістом катіонів мангану в α-формі. Знайдено, що температури повного перетворення СО змінюються симбатно з температурами початку відновлення у ТПВ-Н₂-спектрах. Исследована каталитическая активность в реакции окисления монооксида углерода Mn-цеолитных систем с содержанием металла 15 % мас.. Выявлено, что активность Mn-катализаторов уменьшается в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Установлено, что наибольшая активность Mn—NaX в реакции окисления СО может быть обусловлена наличием в поверхностном слое катализатора фазы β-MnO₂ и наибольшим содержанием катионов марганца в α-форме. Найдено, что температуры полного превращения СО изменяются симбатно температурам начала восстановления в ТПВ-Н₂-спектрах. Catalytic activity in CO oxidation of Mn-zeolite systems with 15 % wt. was investigated. It was found that activity of Mn-catalysts is reduced in the row: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. It was established, that the higher activity of Mn—NaX in CO oxidation may be caused by presence in subsurface layer of catalyst of β-MnO₂ phase with highest content of manganese cations in α-form. It was found that the temperatures of total CO conversion correlate with temperatures of beginning of reduction in TPR-Н₂-spectra. uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Неорганическая и физическая химия Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО Каталитическая активность нанесенных цеолитных систем в реакции окисления СО Сatalytic activity of loaded zeolite systems in CO oxidation Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО |
| spellingShingle |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО Олексенко, Л.П. Арінархова, Г.О. Яцимирський, В.К. Луценко, Л.В. Неорганическая и физическая химия |
| title_short |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО |
| title_full |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО |
| title_fullStr |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО |
| title_full_unstemmed |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО |
| title_sort |
каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення со |
| author |
Олексенко, Л.П. Арінархова, Г.О. Яцимирський, В.К. Луценко, Л.В. |
| author_facet |
Олексенко, Л.П. Арінархова, Г.О. Яцимирський, В.К. Луценко, Л.В. |
| topic |
Неорганическая и физическая химия |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Украинский химический журнал |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Каталитическая активность нанесенных цеолитных систем в реакции окисления СО Сatalytic activity of loaded zeolite systems in CO oxidation |
| description |
Досліджено каталітичну активність у реакції окиснення монооксиду вуглецю Mn-цеолітних систем з вмістом металу 15 % мас. Виявлено, що активність Mn-каталізаторів зменшується в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Встановлено, що найвища активність Mn—NaX в реакції окиснення СО може бути обумовлена присутністю в поверхневому шарі каталізатора фази β-MnO₂ та більшим вмістом катіонів мангану в α-формі. Знайдено, що температури повного перетворення СО змінюються симбатно з температурами початку відновлення у ТПВ-Н₂-спектрах.
Исследована каталитическая активность в реакции окисления монооксида углерода Mn-цеолитных систем с содержанием металла 15 % мас.. Выявлено, что активность Mn-катализаторов уменьшается в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Установлено, что наибольшая активность Mn—NaX в реакции окисления СО может быть обусловлена наличием в поверхностном слое катализатора фазы β-MnO₂ и наибольшим содержанием катионов марганца в α-форме. Найдено, что температуры полного превращения СО изменяются симбатно температурам начала восстановления в ТПВ-Н₂-спектрах.
Catalytic activity in CO oxidation of Mn-zeolite systems with 15 % wt. was investigated. It was found that activity of Mn-catalysts is reduced in the row: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. It was established, that the higher activity of Mn—NaX in CO oxidation may be caused by presence in subsurface layer of catalyst of β-MnO₂ phase with highest content of manganese cations in α-form. It was found that the temperatures of total CO conversion correlate with temperatures of beginning of reduction in TPR-Н₂-spectra.
|
| issn |
0041–6045 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/185917 |
| citation_txt |
Каталітична активність нанесених цеолітних систем у реакції окиснення СО / Л.П. Олексенко, Г.О. Арінархова, В.К. Яцимирський, Л.В. Луценко // Украинский химический журнал. — 2010. — Т. 76, № 1. — С. 29-33. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT oleksenkolp katalítičnaaktivnístʹnanesenihceolítnihsistemureakcííokisnennâso AT arínarhovago katalítičnaaktivnístʹnanesenihceolítnihsistemureakcííokisnennâso AT âcimirsʹkiivk katalítičnaaktivnístʹnanesenihceolítnihsistemureakcííokisnennâso AT lucenkolv katalítičnaaktivnístʹnanesenihceolítnihsistemureakcííokisnennâso AT oleksenkolp katalitičeskaâaktivnostʹnanesennyhceolitnyhsistemvreakciiokisleniâso AT arínarhovago katalitičeskaâaktivnostʹnanesennyhceolitnyhsistemvreakciiokisleniâso AT âcimirsʹkiivk katalitičeskaâaktivnostʹnanesennyhceolitnyhsistemvreakciiokisleniâso AT lucenkolv katalitičeskaâaktivnostʹnanesennyhceolitnyhsistemvreakciiokisleniâso AT oleksenkolp satalyticactivityofloadedzeolitesystemsincooxidation AT arínarhovago satalyticactivityofloadedzeolitesystemsincooxidation AT âcimirsʹkiivk satalyticactivityofloadedzeolitesystemsincooxidation AT lucenkolv satalyticactivityofloadedzeolitesystemsincooxidation |
| first_indexed |
2025-11-24T19:08:31Z |
| last_indexed |
2025-11-24T19:08:31Z |
| _version_ |
1850493420403949568 |
| fulltext |
зрения крайне трудно интегрировать уравнения
возле вихрей даже при наличии точной волновой
функции. А в методе квантовых траекторий, где
волновая функция неизвестна, а требуется интег-
рировать, кроме уравнений (12), еще и (8)—(9),
включающие квантовый потенциал, — не пред-
ставляется возможным.
В данной работе обнаружен еще ряд интерес-
ных вопросов, которые планируется детально
исследовать в будущем. Прежде всего, это зависи-
мость прохождения отдельных траекторий от их
положения в начальном пакете. Интересным бу-
дет также поведение квантовых траекторий в слу-
чае, если молекула до столкновения находится в
возбужденных колебательных состояниях.
Как отмечено, динамика коллинеарного столк-
новения системы двухатомная молекула—атом,
когда все 3 атома одинаковые, слишком сложна
для метода квантовых траекторий. Это обусловле-
но острым углом между косоугольными коорди-
натами, что ведет к многократному отражению вол-
нового пакета при его столкновении с барьером.
В случае углов, близких к 90о, возможно, не бу-
дет возникать множество узлов и удастся приме-
нить метод квантовых траекторий непосредствен-
но. Таковыми свойствами обладает, например, ре-
акция H’Cl + H = H’ + HCl, для которой соглас-
но (3) угол между косоугольными координатами
составляет 88.4о.
РЕЗЮМЕ. В рамках гідродинамічного підходу до
квантової механіки розглянуто поведінку системи при
колінеарному зіткненні молекули і атома водню. Вивче-
но динаміку квантових траєкторій. Для знаходження
траєкторій попередньо розв’язувалось нестаціонарне рів-
няння Шредінгера методом кінцевих різниць. Показано,
що внаслідок сильної інтерференції хвильової функції
безпосереднє застосування методу квантових траєкторій
для цієї системи неможливе.
SUMMARY. Collinear collision of the hydrogen atom
and diatom is considered within the hydrodynamic ap-
proach to quantum mechanics. Dynamics of quantum tra-
jectories is studied. In order to obtain the quantum trajec-
tories, the time-dependent Schroedinger equation was sol-
ved by the finite difference method. It is shown that
direct employment of the quantum trajectory method is
incapable due to severe interference of the wave function.
1. Lopreore C.L., W yatt R.E. // Phys. Rev. Lett. -1999.
-82. -P. 5190—5193.
2. W yatt R.E. Quantum dynamics with trajectories. -New
York: Springer, 2005.
3. Sato S . // J. Chem. Phys. -1955. -23. -P. 592—593.
4. Babyuk D., W yatt R.E. // Ibid. -2004. -121. -P. 9230—
9238.
5. Babyuk D., W yatt R.E. // Chem. Phys. Lett. -2004.
-400. -P. 145—152.
6. Holand R.P. The quantum trajectory of motion. -New
York: Cambridge Press, 1993
7. Kosloff R . // J. Phys. Chem. -1988. -92. -P. 2087—2100.
8. Polanyi J.C., W ong W .H . // Ibid. -1969. -51. -P.
1439—1450.
9. L evine R .D., Bernstein R.B. Molecular reaction
dynamics and chemical reactivity. -Oxford: University
Press, 1987.
10. Bohm D. // Phys. Rev. -1952. -85. -P. 166—193.
11. Babyuk D., W yatt R.E. // J. Chem. Phys. -2006.
-125. -P. 064112.
12. Babyuk D., W yatt R .E., Frederick J.H . // Ibid. -2003.
-119. -P. 6482–6488.
13. M cCullough E.A ., W yatt R.E. // Ibid. -1971. -54. -P.
3578—3591.
Черновицкий национальный университет Поступила 09.01.2009
им. Юрия Федьковича
УДК 541.128+542.943.73
Л.П. Олексенко, Г.О. Арінархова, В.К. Яцимирський, Л.В. Луценко
КАТАЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ НАНЕСЕНИХ ЦЕОЛІТНИХ СИСТЕМ
У РЕАКЦІЇ ОКИСНЕННЯ СО
Досліджено каталітичну активність у реакції окиснення монооксиду вуглецю Mn-цеолітних систем з вмістом
металу 15 % мас. Виявлено, що активність Mn-каталізаторів зменшується в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI
> Mn—NaA. Встановлено, що найвища активність Mn—NaX в реакції окиснення СО може бути обумовлена
© Л .П . Олексенко, Г.О. Арінархова, В.К. Яцимирський, Л .В. Луценко , 2010
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т . 76, № 1 29
присутністю в поверхневому шарі каталізатора фази β-MnO2 та більшим вмістом катіонів мангану в α-фор-
мі. Знайдено, що температури повного перетворення СО змінюються симбатно з температурами початку
відновлення у ТПВ-Н 2-спектрах.
Створення активних каталітичних систем оки-
снення монооксиду вуглецю є важливим як для
вивчення природи активних центрів каталізаторів
окиснення СО, так і для вирішення екологічних
проблем. Цікавим є досліждення нанесених цео-
літних каталізаторів завдяки значній термічній
стійкості цеолітів та наявності високорозвиненої
поверхні. До того ж, кристалічна структура цео-
літів створює пори однакового діаметру та одно-
рідні канали молекулярного розміру, що дозво-
ляє досягти розподілення та дисперсності актив-
ного компонента, а також стабілізації певних ва-
лентних станів металу в матриці і в поверхневому
шарі цеоліту [1]. Перспективним є дослідження Mn-
вмісних нанесених систем, що відомі як високо-
ефективні каталізатори в газофазних реакціях оки-
снення [2—5], в тому числі і окиснення СО [6—8].
Метою даної роботи було дослідити актив-
ність у реакції окиснення СО Mn-цеолітних ка-
талізаторів і встановити фактори, що обумовлю-
ють відмінності в активності Mn-вмісних систем
на основі цеолітів NaA, NaX, Na,K—ERI.
Нанесені Mn-вмісні каталізатори одержували
просочуванням попередньо гранульованих цеолі-
тів (0.5—1 мм) розчином Mn(NO3)2. Активність
зразків в окисненні СО вивчали в проточному ре-
акторі в реакційній газовій суміші (1% СО + 20%
О2 + 79% Не) в інтервалі температур 20—380 оC.
Мірою активності була температура практично
повного перетворення СО (Т100). Аналіз складу га-
зової суміші проводили хроматографічно з детек-
тором за теплопровідністю. Гази (O2, CO, CO2) роз-
діляли на колонці, заповненій активованим ву-
гіллям СКТ з нанесеним NiSO4. Швидкість газо-
вого потоку була 0.1 л/хв. Наважка зразка — 0.25 г.
Дериватографічне дослідження металовміс-
них каталізаторів проводили на дериватографі
Паулік–Паулік–Ердей. Температуру підвищува-
ли з лінійною швидкістю нагріву 2.5о/хв в ін-
тервалі температур 25—700 оС. Дериватограми ре-
єструвалися при ТГ=200; ДТА=100; ДТГ=500. Для
кривої втрати маси шкала вибиралася в межах
100—200 мг. Наважка зразків становила 0.5 г.
Термопрограмоване відновлення воднем (ТПВ-
Н2) нанесених каталізаторів проводили хрома-
тографічним методом в установці проточного
типу при атмосферному тиску з використанням
газової суміші складу 10% Н2 + 90% Ar при лі-
нійній швидкості нагріву 10о/хв.
Для встановлення оптимального складу нане-
сених систем були досліджені каталізатори Mn—
NaX із вмістом 5, 10, 15 та 20 % мас. Mn, одержа-
ні просочуванням цеолітів розчином Mn(NO3)2.
Встановлено, що найбільшу активність має зра-
зок, який містить 15 % мас. Mn (Т100=231, 233 оС,
відповідно у I і II циклі каталізу).
Для встановлення температурних режимів фор-
мування нанесених 15 % Mn-каталізаторів було про-
ведене дериватографічне дослідження в інтервалі
температур 20—700 оС. Встановлено, що в інтер-
валі температур 140—350 оС спостерігається знач-
ний ендотермічний ефект, який відповідає роз-
кладу Mn(NO3)2 та формуванню активної фази
(MnxOy). Згідно з кривими ТГ, для всіх систем най-
більша втрата маси спостерігається в інтервалі
температур 20—170 оС, що відповідає видаленню
кристалічно-зв’язаної води та частковому розкла-
ду прекурсору Mn(NO3)2:
Mn(NO3)2⋅6Н2О
110
o
C
Mn(NO3)2⋅2Н2О
170
o
C
MnO2 + 2NO2 + 2Н2О .
В інтервалі температур 170—350 oC практич-
но завершується розклад прекурсору. При пода-
льшому підвищенні температури (350—630 oC)
можуть відбуватися часткові фазові перетворення
сформованої оксидної фази мангану MnO2 у по-
верхневому шарі цеолітних носіїв. Згідно з дани-
ми ДТА, процес розкладу прекурсору та форму-
вання оксидної фази для досліджених нанесених
каталізаторів відбуваються по-різному. Для сис-
теми Mn—NaA втрата цеолітно-зв’язаної води і
розклад прекурсору проходять одночасно. Для Mn
—Na,K—ERI втрата фізично-адсорбованої, крис-
талічної води та безпосередня втрата маси при роз-
кладі нітрату мангану відбуваються в дві стадії.
Для Mn—NaX характерний ступінчатий вигляд
кривої TГ, що обумовлюється не лише процеса-
ми розкладу, а і фазовими переходами MnО2 →
Mn2О3. Це може приводити до існування на по-
верхні носія суміші оксидів. Методом рентгенофа-
зового аналізу для всіх досліджених Mn-вмісних
каталізаторів, що сформовані до 350 оС, встанов-
лено наявність найбільш стійкої β-модифікації (тет-
рагональної модифікації) оксиду MnO2 (2θ = 28.64,
37.31, 42.76, 56.59o). В поверхневому шарі 15% Mn
Неорганическая и физическая химия
30 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т. 76, № 1
—NaХ, крім оксиду β-MnO2, зафіксовано також
β-Mn2O3 кубічної модифікації (2θ = 47.26, 55.28o).
Враховуючи температуру розкладу нітрату ман-
гану, активність Mn-систем вивчали в двоцикло-
вому режимі для зразків, що були попередньо про-
гріті до 350 oC (швидкість нагріву 2.5 o/хв). Вста-
новлено, що активність 15% Mn-каталізаторів змен-
шується в ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI >
Mn—NaA (рис. 1). Температури повного перетво-
рення СО складають, відповідно, 231, 240 і 299 oС
в I циклі каталізу та 233, 248 та 306 oС — у II цик-
лі. Співставлення каталітичної активності 15% Mn-
вмісних цеолітних систем показало, що різниця в
температурах повного перетворення СО у I і II
циклі каталізу складає, відповідно, ∆ТI = 9—68 та
∆Т II = 15—73 oС, що свідчить про значний вплив
природи цеолітного носія на активність.
За даними рентгенофазового аналізу, вищу ак-
тивність каталізаторів 15% Mn—NaX і 15% Mn—
Na,K—ERI порівняно з 15% Mn—NaА, найімо-
вірніше, можна пояснити наявністю кристалічної
структури утворених фаз оксидів мангану в цих
системах, на відміну від 15% Mn—NaА, де актив-
на фаза є рентгеноаморфною. Одержані дані узгод-
жуються з даними ДТА — на кривих ТГ для 15%
Mn—NaX і 15% Mn—Na,K—ERI чітко зафіксо-
вано ступінчате формування оксидної фази.
Відомо, що оксиди мангану MnOx мають ти-
пову структуру бертоліду, що містить рухомий ки-
сень у кристалічній гратці [9]. Каталітичні власти-
вості манганвмісних систем пов’язані з можливі-
стю мангану утворювати оксиди в різних ступе-
нях окиснення. Завдяки легкості зміни ступеня окис-
нення, катіони мангану можуть виступати як від-
новники (Mn2+ – e– → Mn3+ – e– → Mn4+) або як
окисники (Mn4+ + e– → Mn3+ + e– → Mn2+). При
цьому в обох випадках катіони мангану є актив-
ними компонентами в редокс-процесах. Тому ви-
соку активність 15% Mn—NaX можна пояснити
Рис. 1. Залежність ступеня перетворення СО від тем-
ператури для 15% Mn-вмісних нанесених цеолітних ка-
талізаторів: 1 – Mn—NaX; 2 – Mn—Na,K—ERI; 3 –
Mn—NaA.
Рис. 2. ТПВ-H2-спектри 15% Mn-вмісних цеолітних
каталізаторів: а – Mn—NaX; б – Mn—Na,K—ERI; в –
Mn—NaA.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т . 76, № 1 31
наявністю в поверхневому шарі оксидів мангану,
в яких з легкістю здійснюється перенос електронів
Mn4+ + e– → Mn3+ та/або Mn3+ – e– → Mn4+ в хо-
ді каталітичної реакції, що обумовлює високу ак-
тивність.
Різниця в активності досліджених 15% Mn-цео-
літних систем може бути також обумовлена різ-
ним ступенем взаємодії активної оксидної фази з
поверхнею носія, різним співвідношенням катіо-
нів мангану в певних ступенях окиснення, що від-
різняються здатністю до відновлення.
Дослідження 15% Mn-систем методом термо-
програмованого відновлення воднем показало, що
у ТПВ-Н2-спектрах міститься декілька максиму-
мів поглинання водню у різних температурних ін-
тервалах (рис. 2), які відповідають відновленню пев-
них форм катіонів мангану (α, β, γ-форм). В облас-
ті низьких температур відновлюються йони, що
мають найвищу здатність до відновлення (α-фор-
ма, Т< 400 oС), — катіони Mn4+ у складі оксиду
MnO2, що в найменшій мірі взаємодіє з носіями
(табл. 1). В області середніх температур (400 оС<
Т<650 oС) відновлюються катіони Mn4+ та Mn3+,
які дещо сильніше зв’язані з носіями (β-форма).
При Т>650 oС, найімовірніше, відбувається від-
новлення катіонів Mn2+ (γ-форма), що мають най-
нижчу здатність до відновлення і практично не
приймають участь у каталізі.
Оцінка відносного вмісту α, β і
γ-форм катіонів мангану в каталі-
заторах, що проводилась за площа-
ми відповідних максимумів, пока-
зала, що для найбільш активного
зразка 15% M n—NaX відносний
вміст катіонів мангану в α-формі
— найбільший, а вміст катіонів ман-
гану в неактивній γ-формі — най-
менший. Співвідношення кількості
водню, що витрачається на віднов-
лення катіонів мангану в α-формі до кількості во-
дню, необхідного для відновлення β- і γ-форм ка-
тіонів мангану (Aα/Aβ+γ), для каталізатора Mn—
NaX є найвищим (табл. 2). Встановлено, що для
15% Mn-систем температури повного перетворен-
ня СО корелюють з температурами початку від-
новлення каталізаторів — нижчій температурі по-
чатку відновлення в ТПВ-Н2-спектрі відповідає ви-
ща активність; тобто в більш активних каталіза-
торах реалізується більша рухомість та реакцій-
на здатність кисню.
Таким чином, проведене дослідження показа-
ло, що 15% Mn-вмісні цеолітні каталізатори вияв-
ляють високу активність у реакції окиснення СО,
що обумовлено присутністю нанесеної оксидної фа-
зи β-MnO2. Встановлено, що 15% Mn—NaX має
найвищу активність завдяки більшому вмісту ка-
тіонів Mn в α-формі в поверхневому шарі ката-
лізатора. Знайдено, що температури повного перет-
ворення СО корелюють з температурами початку
відновлення воднем у спектрах термопрограмова-
ного відновлення досліджених систем.
РЕЗЮМЕ. Исследована каталитическая активность
в реакции окисления монооксида углерода Mn-цеолит-
ных систем с содержанием металла 15 % мас.. Выявле-
но, что активность Mn-катализаторов уменьшается в
ряду: Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. Уста-
новлено, что наибольшая активность Mn—NaX в ре-
акции окисления СО может быть обусловлена нали-
чием в поверхностном слое катализатора фазы β-MnO2
и наибольшим содержанием катионов марганца в α-
форме. Найдено, что температуры полного превраще-
ния СО изменяются симбатно температурам начала
восстановления в ТПВ-Н2-спектрах.
SUMMARY. Catalytic activity in CO oxidation of
Mn-zeolite systems with 15 % wt. was investigated. It was
found that activity of Mn-catalysts is reduced in the row:
Mn—NaX > Mn—Na,K—ERI > Mn—NaA. It was estab-
Неорганическая и физическая химия
Т а б л и ц я 1
Температури максимумів поглинання водню в ТПВ-H2-спектрах
15% Mn-вмісних цеолітних каталізаторів
15% Mn-система Tп.в.,
оС Tα
max
<400 oC Tβ
max
=400–650 oC Tγ
max
> 650 oC
Mn–NaX 209 282; 324; 388 515; 587 674
Mn–Na,K–ERI 214 287; 336; 394 455; 537 700
Mn–NaA 245 328 457; 520; 594 680; 759
Т а б л и ц я 2
Характеристики ТПВ-H2-спектрів 15% Mn-вмісних
цеолітних каталізаторів
15% Mn-система
Вміст форм, % Aα
A β+γα β γ
Mn–NaX 28.5 68.6 2.9 0.4
Mn–Na,K–ERI 7.7 74.8 17.5 0.08
Mn–NaA 6.1 82.4 11.5 0.06
32 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т. 76, № 1
lished, that the higher activity of Mn—NaX in CO oxidation
may be caused by presence in subsurface layer of catalyst
of β-MnO2 phase with highest content of manganese cations
in α-form. It was found that the temperatures of total CO
conversion correlate with temperatures of beginning of re-
duction in TPR-Н2-spectra.
1. W ichterlova В., Beran S ., Bednarova S . Innovations
in zeolite materials sciences. -Amsterdam: Elsevier,
1987. -P. 199.
2. Liu Y ., Luo M ., W ei Z . // Appl. Catal. B: Environ-
mental, 2001. -№ 29. -P. 61—67.
3. Alonso L., Palacios J.M ., Garcia E., M oliner R. //
Fuel Proc. Technol. -2000. -62. -P. 31—44.
4. Цырульников П.Г. // Рос. хим . журн. (Журн. Рос.
хим. об-ва им. Д .И . Менделеева). -2007. -LI. -С.
133—139.
5. Горященко С.С., Словецкая К.И ., Алимов М .А .,
Слинкин А .А . // Кинетика и катализ. -1992. -33,
№ 2. -C. 350—354.
6. Craciun R., Nentwick B., Hadjiivanov K., Knozinger H.
// Appl. Catal. A: General. -2003. -№ 243. -P. 67—79.
7. Prokhorenko E.V ., Kartel N.T., Gololob E.Y u., Shvets
D.I. // Europ. Catal. Forum Europa CAT-VI, 31
aug.–4 sept. 2003: abstr. -2003. -P. 1035.
8. Марданова Н.М ., Ахвердиев Р.Б., Талышинский Р.М . //
Кинетика и катализ. -1996. -37, № 1. -С. 90—95.
9. Роде Э.Я. Кислородные соединения марганца. -М .:
Изд-во Академии наук СССР, 1952.
Київський національний університет Поступила 08.07.2009
ім. Тараса Шевченка
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2010. Т . 76, № 1 33
|