![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Проект направлен на разработку новых методов синтеза эффективных катализаторов кислородной конверсии метана в синтез-газ (ККМ). В основе предлагаемых методов лежит получение однородных многокомпонентных металлооксидных нанокомпозитов высокотемпературным разложением в восстановительной атмосфере никелатов и кобальтитов со слоистой перовскитоподобной структурой. Большинство таких соединений будут синтезированы и изучены впервые.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 октября 2019 г.-30 сентября 2020 г. | Синтез каталитически активных нанокомпозитов восстановительным разложением сложных оксидов со структурой K2NiF4 |
Результаты этапа: В ходе выполнения проекта осуществлён синтез ряда никелатов Ln2-yCayNiO4 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Eu) со структурой K2NiF4. Определены условия их образования при синтезе криохимическим методом, а также установлены границы существования твёрдых растворов при замещении редкоземельного элемента на кальций. Показано, что уменьшение температуры отжига при криохимическом синтезе Nd1,5Ca0,5NiO4 с 900 до 600 °С приводит к уменьшению среднего размера частиц сложного оксида с 200-300 нм до ~20 нм при сохранении характера их агрегации. Непропорциональность уменьшения размеров кристаллитов и сопутствующего увеличения удельной поверхности может быть связана с разной степенью плотности упаковки кристаллитов в агрегате. Снижение температуры синтеза Nd1,5Ca0,5NiO4 сопровождается также снижением на 100 С температуры ее восстановительного распада в смеси Ar/H2. Проведенные исследования показали целесообразность использования продуктов такого восстановления – нанокомпозитов, состоящих из плотных агрегатов частиц никеля, CaO и Nd2O3 – в качестве катализаторов не только парциального окисления метана, но и реакции Сабатье СО2 + Н2 → СН4 + Н2О. | ||
2 | 1 октября 2020 г.-30 сентября 2021 г. | Синтез каталитически активных нанокомпозитов восстановительным разложением сложных оксидов со структурой K2NiF4 |
Результаты этапа: Установлено, что восстановительное разложение Nd2-yCayCo1-xNixO4 в среде 10% Н2/Ar приводит к образованию нанокомпозитов, Ni,Со/(Nd2O3, CaO). По данным просвечивающей электронной микроскопии в режиме HAADF STEM + EDX установлено, что полученные композиты состоят из крупных агрегатов кристаллитов Nd2O3 и CaO, поверхность которых равномерно покрыта отдельными сферическими наночастицами, которые представляют собой твёрдый раствор Co-Ni с ГЦК структурой. В ходе испытаний ПОМ установлено, что для продуктов восстановления Nd2-yCayCo1-xNixO4 наблюдается значительный рост активности при T = 700-800 C при увеличении содержания никеля. Кроме того, замещение кобальта на никель способствует подавлению ресинтеза исходных перовскитоподобных фаз в результате окисления металлов в условиях ПОМ, что является следствием снижения стабильности структуры соответствующих никельсодержащих перовскитоподобных оксидов. Снижение интенсивности ресинтеза способствует существенному увеличению каталитической активности нанокомпозитов, Ni,Со/(Nd2O3, CaO). Наибольшую каталитическую активность, сопоставимую с лучшими известными аналогами, демонстрирует материал - продукт восстановления никелата Nd1.5Ca0.5NO4. | ||
3 | 1 октября 2021 г.-30 сентября 2022 г. | Синтез каталитически активных нанокомпозитов восстановительным разложением сложных оксидов со структурой K2NiF4 |
Результаты этапа: 17 декабря 2021 г. С.А. Малышевым успешно защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.21 - Химия твердого тела по теме "Сложные никелаты со структурой K2NiF4, их восстановительное разложение и каталитические свойства образующихся нанокомпозитов". |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".