METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING
Розроблено нанорозмірні Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори на монолітних матрицях (Al2O3/кордієрит) стільникової структури, що виявляють стабільну активність стосовно низькотемпературного каталітичного безполуменевого спалювання метану і є перспективними для застосування у портативних каталітичних генератор...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/220 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-220 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
methane deep oxidation Pd-Co3O4-ZrO2-catalysts structured cordierite matrices secondary support catalytic heat generators. метан глибоке окиснення Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори структуровані матриці з кордієриту вторинний носій каталі-тичні генератори тепла. |
| spellingShingle |
methane deep oxidation Pd-Co3O4-ZrO2-catalysts structured cordierite matrices secondary support catalytic heat generators. метан глибоке окиснення Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори структуровані матриці з кордієриту вторинний носій каталі-тичні генератори тепла. Trypolskyi, A. Kosmambetova, G. Soloviev, S. Kapran, A. Strizhak, P. METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| topic_facet |
methane deep oxidation Pd-Co3O4-ZrO2-catalysts structured cordierite matrices secondary support catalytic heat generators. метан глибоке окиснення Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори структуровані матриці з кордієриту вторинний носій каталі-тичні генератори тепла. |
| format |
Article |
| author |
Trypolskyi, A. Kosmambetova, G. Soloviev, S. Kapran, A. Strizhak, P. |
| author_facet |
Trypolskyi, A. Kosmambetova, G. Soloviev, S. Kapran, A. Strizhak, P. |
| author_sort |
Trypolskyi, A. |
| title |
METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| title_short |
METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| title_full |
METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| title_fullStr |
METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| title_full_unstemmed |
METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING |
| title_sort |
metal oxide catalysts on structured ceramic supports for methane low temperature burning |
| title_alt |
МЕТАЛОКСИДНІ КАТАЛІЗАТОРИ НА СТРУКТУРОВАНИХ КЕРАМІЧНИХ НОСІЯХ ДЛЯ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОГО СПАЛЮВАННЯ МЕТАНУ |
| description |
Розроблено нанорозмірні Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори на монолітних матрицях (Al2O3/кордієрит) стільникової структури, що виявляють стабільну активність стосовно низькотемпературного каталітичного безполуменевого спалювання метану і є перспективними для застосування у портативних каталітичних генераторах тепла. З метою структурно-функціонального дизайну ефективного каталізатора цільового процесу досліджено вплив складу і способу приготування каталізаторів, що містять оксид 3d-металу (Co) та ZrO2 в пористій матриці Al2O3 як вторинного носія, сформованого на поверхні керамічних блоків з кордієриту, на функціональні властивості каталітичних композицій у процесі глибокого окиснення метану в стехіометричній суміші з киснем. На основі даних рентгенівської дифракції обґрунтовано висновок, що оксид алюмінію як вторинний носій представляє собою суміш аморфного та γ-модифікації Al2O3. При цьому, кристалізація з формуванням фази γ-Al2O3 відбувається при прожарюванні матеріалу за температури 850 оС. Згідно аналізу мікрофотографій просвічуючої електронної мікроскопії (ПЕМ), розмір наночастинок паладію, сформованих у каталітичному покритті, отриманому шляхом термічного розкладу нітрату алюмінію, складає 8–15 нм. Показано, що діоксид цирконію сприяє стабільній активності каталізаторів за рахунок запобігання високотемпературній взаємодії оксидів кобальту і алюмінію з утворенням низькоактивної Co–Al-шпінелі. Введення паладію до складу Со3О4/Al2O3/кордієрит знижує міцність зв’язку кисню з каталізатором, що забезпечує підвищення його активності; роль паладію в складі Pd-Со3О4/Al2O3/кордієрит проявляється також у підвищенні стабільності композиції Pd-Со3О4 в умовах реакції. Одночасне нанесення Co3O4 і Pd порівняно із послідовним сприяє формуванню більш активного каталізатора. Розроблені каталітичні композиції виявляють стабільну активність в умовах реакції протягом семи циклів роботи. Бібл. 14, табл. 2, рис. 3. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/220 |
| work_keys_str_mv |
AT trypolskyia metaloksidníkatalízatorinastrukturovanihkeramíčnihnosíâhdlânizʹkotemperaturnogospalûvannâmetanu AT kosmambetovag metaloksidníkatalízatorinastrukturovanihkeramíčnihnosíâhdlânizʹkotemperaturnogospalûvannâmetanu AT solovievs metaloksidníkatalízatorinastrukturovanihkeramíčnihnosíâhdlânizʹkotemperaturnogospalûvannâmetanu AT kaprana metaloksidníkatalízatorinastrukturovanihkeramíčnihnosíâhdlânizʹkotemperaturnogospalûvannâmetanu AT strizhakp metaloksidníkatalízatorinastrukturovanihkeramíčnihnosíâhdlânizʹkotemperaturnogospalûvannâmetanu AT trypolskyia metaloxidecatalystsonstructuredceramicsupportsformethanelowtemperatureburning AT kosmambetovag metaloxidecatalystsonstructuredceramicsupportsformethanelowtemperatureburning AT solovievs metaloxidecatalystsonstructuredceramicsupportsformethanelowtemperatureburning AT kaprana metaloxidecatalystsonstructuredceramicsupportsformethanelowtemperatureburning AT strizhakp metaloxidecatalystsonstructuredceramicsupportsformethanelowtemperatureburning |
| first_indexed |
2024-06-01T14:33:51Z |
| last_indexed |
2024-06-01T14:33:51Z |
| _version_ |
1800669685287485440 |
| spelling |
veorgua-article-2202019-10-10T19:00:32Z МЕТАЛОКСИДНІ КАТАЛІЗАТОРИ НА СТРУКТУРОВАНИХ КЕРАМІЧНИХ НОСІЯХ ДЛЯ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОГО СПАЛЮВАННЯ МЕТАНУ METAL OXIDE CATALYSTS ON STRUCTURED CERAMIC SUPPORTS FOR METHANE LOW TEMPERATURE BURNING Trypolskyi, A. Kosmambetova, G. Soloviev, S. Kapran, A. Strizhak, P. methane, deep oxidation, Pd-Co3O4-ZrO2-catalysts, structured cordierite matrices, secondary support, catalytic heat generators. метан, глибоке окиснення, Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори, структуровані матриці з кордієриту, вторинний носій, каталі-тичні генератори тепла. Розроблено нанорозмірні Pd-Co3O4-ZrO2-каталізатори на монолітних матрицях (Al2O3/кордієрит) стільникової структури, що виявляють стабільну активність стосовно низькотемпературного каталітичного безполуменевого спалювання метану і є перспективними для застосування у портативних каталітичних генераторах тепла. З метою структурно-функціонального дизайну ефективного каталізатора цільового процесу досліджено вплив складу і способу приготування каталізаторів, що містять оксид 3d-металу (Co) та ZrO2 в пористій матриці Al2O3 як вторинного носія, сформованого на поверхні керамічних блоків з кордієриту, на функціональні властивості каталітичних композицій у процесі глибокого окиснення метану в стехіометричній суміші з киснем. На основі даних рентгенівської дифракції обґрунтовано висновок, що оксид алюмінію як вторинний носій представляє собою суміш аморфного та γ-модифікації Al2O3. При цьому, кристалізація з формуванням фази γ-Al2O3 відбувається при прожарюванні матеріалу за температури 850 оС. Згідно аналізу мікрофотографій просвічуючої електронної мікроскопії (ПЕМ), розмір наночастинок паладію, сформованих у каталітичному покритті, отриманому шляхом термічного розкладу нітрату алюмінію, складає 8–15 нм. Показано, що діоксид цирконію сприяє стабільній активності каталізаторів за рахунок запобігання високотемпературній взаємодії оксидів кобальту і алюмінію з утворенням низькоактивної Co–Al-шпінелі. Введення паладію до складу Со3О4/Al2O3/кордієрит знижує міцність зв’язку кисню з каталізатором, що забезпечує підвищення його активності; роль паладію в складі Pd-Со3О4/Al2O3/кордієрит проявляється також у підвищенні стабільності композиції Pd-Со3О4 в умовах реакції. Одночасне нанесення Co3O4 і Pd порівняно із послідовним сприяє формуванню більш активного каталізатора. Розроблені каталітичні композиції виявляють стабільну активність в умовах реакції протягом семи циклів роботи. Бібл. 14, табл. 2, рис. 3. Nanosized Pd-Co3O4-ZrO2-catalysts have been developed on monolithic matrices (Al2O3/cordierite) of honeycomb structure that exhibit stable activity in low-temperature catalytic non-flammable methane combustion and are promising for use in portable catalytic heat generators. For the purpose of the structural and functional design of an efficient catalyst for the target process, studied is the effect of composition and method of preparation of catalysts containing 3d-metal (Co) oxide and ZrO2 in the porous matrix of Al2O3 as the secondary support, formed on the surface of the cordierite monoliths, on the functional properties of the catalytic compositions in the process of deep oxidation of methane in a stoichiometric mixture with oxygen. Based on X-ray diffraction data, it was substantiated that aluminium oxide as a secondary carrier is a mixture of amorphous and γ-modification of Al2O3. In this case, the crystallization with the formation of the phase γ-Al2O3 occurs when the material is calcined at a temperature of 850 oC. According to the analysis of images of transmission electron microscopy (TEM), the size of the palladium nanoparticles formed in the catalytic coating, obtained by thermal decomposition of aluminium nitrate, is 8-15 nm. It has been shown that zirconia contributes to the stable activity of catalysts by preventing the high-temperature interaction of cobalt and aluminum oxides with the formation of low active Co-Al spinel. The introduction of palladium into the composition of Co3O4/Al2O3/cordierite reduces the strength of the bond of oxygen with the catalyst, which increases its activity; the role of palladium within the Pd-So3O4/Al2O3/cordierite is also in increasing the stability of the Pd-Co3O4 composition under reaction conditions. Simultaneous application of Co3O4 and Pd compared with successive one causes the formation of a more active catalyst. The developed catalytic compositions exhibit stable activity under reaction conditions for seven cycles of operation. Ref. 14, tab. 2, fig. 3. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-09-25 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/220 10.36296/1819-8058.2019.3(58).91-99 Возобновляемая энергетика; № 3(58) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 91-99 Відновлювана енергетика; № 3(58) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 91-99 Vidnovluvana energetika ; No. 3(58) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 91-99 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.3(58) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/220/155 Copyright (c) 2019 Vidnovluvana energetika |