Synthesis of metal catalysts Ni–Cu/Al2O3 by solutions combustion synthesis using sucrose as a fuel

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The Ni–Cu/Al2O3 catalysts used for the synthesis of nanofibrous carbon were prepared by the solution combusion method using sucrose as a fuel. The effect of different sucrose contents on the composition and textural characteristics of the resulting catalysts was studied. Catalyst samples were tested in a quartz flow reactor at atmospheric pressure and a temperature of 550°C (reaction medium — methane) for 6 h. The effect of organic fuel content on the performance of the catalyst precursor in the synthesis of nanofibrous carbon was studied. The resulting catalyst was a powder with a specific surface area of up to 128 m2/g.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

P. Kurmashov

Novosibirsk State Technical University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: golovaxin-valera@mail.ru
Ресей, Novosibirsk

Т. Gudyma

Novosibirsk State Technical University

Email: gudymatan@mail.ru
Ресей, Novosibirsk

V. Golovakhin

Novosibirsk State Technical University

Email: golovaxin-valera@mail.ru
Ресей, Novosibirsk

А. Ukhina

Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS

Email: auhina181@gmail.com
Ресей, Novosibirsk

Е. Maximovskiy

Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry SB RAS

Email: eugene@niic.nsc.ru
Ресей, Novosibirsk

А. Ishchenko

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: arcady.ishchenko@gmail.com
Ресей, Novosibirsk

А. Bannov

Novosibirsk State Technical University

Email: bannov_a@mail.ru
Ресей, Novosibirsk

Әдебиет тізімі

  1. Hadian M., Marrevee D.P.F., Buist K.A. et al. // Chem. Eng. Sci. 2022. V. 260. № 22. P. 117938. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117938
  2. Xu M., Lopez-ruiz J.A., Kovarik L. et al. // Appl. Catal. A, Gen. 2021. V. 611. P. 117967. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117967
  3. Фурсиков П.В., Тарасов Б.П. // АЭЭ. 2004. № 10. С. 24.
  4. Лобяк Е.В. Структура и свойства углеродных и азотсодержащих углеродных нанотрубок, синтезированных каталитическим пиролизом с использованием полимолибдатов Co, Ni, Fe: Дис. … канд. хим. наук. Новосибирск.: ИНХ СО РАН, 2018. 138 с.
  5. Курмашов П.Б. Совершенствование процесса синтеза нановолокнистого углерода и водорода на катализаторах, приготовленных методом синтеза горением раствора: Дис. … канд. техн. наук. Томск: ТПУ, 2021. 170 с.
  6. Курмашов П.Б., Максименко В.В., Баннов А.Г., Кувшинов Г.Г. // ХТТ. 2013. Т. 14. № 10. С. 635.
  7. Almiron J., Alcazar H., Churata R. et al.// Mater. Res. Express. 2018. V. 5. P. 125010. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aadeb2
  8. Гудыма Т.С., Крутский Ю.Л., Максимовский Е.А., и др. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2023. Т. 17. № 2. С. 35. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2023-2-35-45 [Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2023. V. 17, № 2. P. 35. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2023-2-35-45]
  9. Хабиров Р.Р., Черкасова Н.Ю., Гудыма Т.С. и др. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2024. T. 18. № 2. С. 23. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2024-2-23-34 [Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2024. V. 18. № 2. P. 23. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2024-2-23-34]
  10. Дик Д.В., Гудыма Т.С., Филиппов А.А., Фомин В.М., Крутский Ю.Л. // Прикладная механика и техническая физика. 2024. Т. 65. № 2. С. 81. https://doi.org/10.15372/PMTF202315362
  11. Cuervo M.R., Asedegbega-Nieto E. et al.// J. Chromatogr. A. 2008. V. 1188. № 2. P. 264. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2008.02.061
  12. Kovalenko G.A., Kuznetsova E.V., Mogilnykh Y.I. et al. // Carbon. 2001. V. 39. № 7. Р. 1033. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(00)00216-5
  13. Kovalenko G.A., Perminova L.V., Rudina N.A. et al. // Journal Mol. Catal. B. Enzym. 2012. V. 76. P. 116. https://doi.org/10.1016/j.molcatb.2011.11.015
  14. Yu Y., Xue S., Zhao C., Barnych B., Sun G. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 582. P. 152392. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152392
  15. Advances R.S.C., Zhao Y., Wang X. et al. // RSC Advances. 2012. V. 2. № 27. P. 10195. https://doi.org/10.1039/c2ra21338a
  16. Naghash A.R., Xu Z., Etsell T.H. // Chem. Mater. 2005. V. 17. P. 815. https://doi.org/10.1021/cm048476v
  17. Nimse P., Lokhande R.S., Jaybhaye S. // Int. J. Creat. Res. Thoughts. 2023. V. 11. № 4. P. 39. https://doi.org/10.1729/Journal.34166
  18. Solovev E.A., Kuvshinov D.G., Chukanov I.S., Ermakov D.Y., Kuvshinov G.G. // Theor. Found. Chem. Eng. 2008. V. 42. № 5. P. 611. https://doi.org/10.1134/S0040579508050230
  19. Reshetenko T.V., Avdeeva L.B., Ismagilov Z.R., Chuvilin A.L., Ushakov V.A. // Appl. Catal. A-Gen. 2003. V. 247. P. 51. https://doi.org/10.1016/s0926-860x(03)00080-2
  20. Ferk G., Stergar J., Drofenik M. et al.// Mat. Let. 2014. V. 124. P. 39. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.03.030
  21. Gulyaeva Y., Bykova M.A., Bulavchenko O. et al.// Nanomaterials. 2021. V. 11. № 8. P. 2017. https://doi.org/10.3390/nano11082017
  22. Gronchi P., Kaddouri A., Centola P., Del Rosso R. // J. Solgel Sci. Technol. 2003. V. 26. № 1–3. P. 843. https://doi.org/10.1023/A:1020755801366
  23. Shen Y., Lua A. // RSC Advances. 2014. V. 4. № 79. P. 42159. https://doi.org/10.1039/c4ra04379k
  24. Chesnokov V.V., Chichkan A.S. // Int. J. Hydrogen Energy. 2009. V. 34. № 7. P. 2979. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.01.074
  25. Афинеевский А.В. Прозоров Д.А., Осадчая Т.Ю., Никитин К.А. Способ механохимического синтеза никелевого катализатора гидрирования. А. с. 2722298 РФ // Б.И. 2020. № 16. С. 1.
  26. Kurmashov P.B., Ukhina A.V., Manakhov A. et al. // Appl. Sci. V. 13. № 6. P. 3962. https://doi.org/10.3390/app13063962
  27. Kumar A., Cross A., Manukyan K. et al.// Chem. Eng. J. 2015. V. 278. P. 46. https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2015.01.012
  28. Yao D., Yang H., Chen H., Williams P.T. // Appl. Catal. B Environ. 2018. V. 239. P. 565. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.07.075
  29. Kruissink E.C., Reijen L.L., Ross J.R.H. // Van. Chem. Soc. 1981. V. 77. P. 649. https://doi.org/10.1039/F19817700649
  30. Prakash A.S., Khadar A.M.A., Patil K.C., Hegde M.S. // J. Mater. Synth. Process. 2002. V. 10. № 3. P. 135. https://doi.org/10.1023/A:1021986613158
  31. Курмашов П.Б., Баннов А.Г., Попов М.В., Казакова А.А., Ухина А.В., Кувшинов Г.Г. // ЖПХ. 2018. Т. 91. № 11. С. 1649. https://doi.org/10.1134/S0044461818110166 [Russian Journal of Applied Chemistry. 2018. V. 91, № 11, P. 1874. https://doi.org/10.1134/S1070427218110198]
  32. Mukasyan A., Epstein P., Dinka P. // J. Mater. Synth. Process. 2007. V. 31. P. 1789. https://doi.org/10.1016/J.PROCI.2006.07.052
  33. Курмашов П.Б., Попов М.В., Бресте А.Е, Ухина А.В., Баннов А.Г. // Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах. 2023. T. 511. № 1. C. 68. https://doi.org/10.31857/S2686953522600660
  34. Zhuravlev V.D., Bamburov V.G., Beketov A.R., Perelyaeva L.A., Baklanova I.V. // Ceram. Int. 2013. V. 39. P. 1379. https://doi.org/10.1016/J.CERAMINT.2012.07.078
  35. Tahmasebi K., Paydar M.H. // Mater. Chem. Phys. 2008. V. 109. P. 156. https://doi.org/10.1016/J.MATCHEMPHYS.2007.11.009
  36. Fan Z., Weng W., Zhou J., Gu D., Xiao W. // J. Energy Chem. 2021. V. 58. P. 415. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.10.049
  37. Wang I.W., Dagle R., Khan T. et al.// Catal. Sci. Technol. 2021. V. 11. № 14. P. 4911. https://doi.org/10.1039/D1CY00287B
  38. Smirnov A.A., Khromova S.A., Bulavchenko O.A. et al. // Kinet. Catal. 2014. V. 55. P. 72. https://doi.org/10.1134/S0023158414010145
  39. Седакова В.А., Громова Е.С. // Вестник фармации. 2011. № 4. C. 17.
  40. Menezes B.R.C., Ferreira F.V., Silva B.C. et al. // J. Mater. Sci. 2018. V. 53. P. 14311. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2627-3
  41. Баннов А.Г. Синтез и модификация нановолокнистых углеродных материалов и графитоподобных материалов функционального назначения: Дис. …докт. хим. наук. М.: РХТУ, 2022. 378 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. Schematic diagram of the laboratory setup.

Жүктеу (1MB)
3. Fig. 2. Diffraction patterns of the synthesized catalyst samples (CuKα, 1.54 Å).

Жүктеу (502KB)
4. Fig. 3. IR spectra of catalyst samples.

Жүктеу (517KB)
5. Fig. 4. Diffraction patterns of carbon samples (CuKα, 1.54 Å).

Жүктеу (480KB)
6. Fig. 5. Micrographs of the synthesized sample of catalyst C5: (a), (b) SEM; (c), (d) TEM.

Жүктеу (4MB)
7. Fig. 6. Typical TEM images of carbon material obtained on Ni–Cu/Al2O3 catalyst (1 atm, 550°C, CH4).

Жүктеу (2MB)
8. Fig. 7. Change in hydrogen concentration in CH4 decomposition products.

Жүктеу (571KB)

© Russian Academy of Sciences, 2025