В настоящей работе методом пиролиза полимерно-солевых композиций осуществлен синтез допированных оксидных образцов Ce1-xMexO2 (Me= Cs, Cu, Ag, Sm, Pr; x = 0 - 0.2). Изучены фазовый состав, удельная поверхность, морфология поверхности полученных образцов. Исследована каталитическая активность полученных образцов в реакции окисления сажи и монооксида углерода молекулярным кислородом. Каталитическую активность в реакции окисления сажи изучали как в изотермических, так и в неизотермических условиях при создании плотного контакта между частицами сажи и оксида. В качестве образцов использовали «реальную» сажу, взятую из авиационных двигателей на обкаточном стенде. Каталитическую активность в реакции окисления монооксида углерода изучали в установке проточного типа, в котором реализовывался режим, близкий к режиму идеального вытеснения. В результате исследования было установлено влияние природы допирующих ионов (Cs, Cu, Ag, Sm, Pr) на каталитическую активность CeO2 в реакциях окисления сажи и монооксида углерода молекулярным кислородом.
In the present work complex oxide samples Ce1-xMexO2 (Me= Cs, Cu, Ag, Sm, Pr; x = 0 - 0.2) were synthesized by pyrolysis of polymer-salt composition. Phase composition, specific surface, the surface morphology of the received samples was studied. Catalytic activity of the obtained samples in the reaction of carbon black and carbon monoxide oxidation by molecular oxygen was investigated. Catalytic activity in the reaction of carbon black oxidation studied both in isothermal and non-isothermal conditions. A dense contact between particles of soot and complex oxide was established. «Real» soot, taken from aircraft engines on test stand, was used as carbon black samples. Catalytic activity in the reaction of carbon monoxide oxidation was studied in a flow-type reactor. Mode close to ideal displacement was realized in it. Influence of the doping ions nature (Cs, Cu, Ag, Sm, Pr) on catalytic activity of CeO2 in the reactions of carbon black and carbon monoxide oxidation by molecular oxygen was determined.
1. Анциферов В. Н., Остроушко А. А., Макаров А. М. Синтез, свойства и применение катализаторов окисления сажи на основе модифицированных высокопористых ячеистых материалов. – Екатеринбург: УрО РАН, 2007. – 64 с.
2. Боресков Г. К. Количественная характеристика каталитической активности // Кинетика и катализ. – 1962. – Т. 3. – № 4. – С. 470–480.
3. Осташкова И. В., Косинец Н. И. Каталитическая газификация. // Журнал всесоюзного химического общества. – 1984. – Т. 29. – № 4. – С. 434-436.
4. Остроушко А. А. Полимерно-солевые композиции на основе неионогенных водорастворимых полимеров и получение из них оксидных материалов // Российск. химич. журн. (Журн. ВХО им.Д. И. Менделеева). – 1998. – Т. XLII. – Вып. 1–2. – С. 123-133.
5. Порсин А. В., Аликин Е. А., Данченко А. М. и др. Измерение кислородной емкости оксидов CexM1-xO2 в реакции окисления СО // Катализ в промышленности. – 2007. – № 6. – С.39-45.
6. Ambrogio M., Saracco G., Specchia V. Combining filtration and catalytic combustion in particulate traps for diesel exhaust treatment // Chemical Engineering Science. – 2001. – № 56. – P.1613-1621.
7. Aneggi E., Llorca J., de Leitenburg C. et al. Soot combustion over silver-supported catalysts // Applied Catalysis B: Environmental. – 2009. – V. 91. – I.1–2. – P. 489-498.
8. Mingli F., Xianghui Y., Daiqi Y., Jiehong O., Bichun H., Junliang W., Hong L. Soot oxidation via CuO doped CeO2 catalysts prepared using coprecipitation and citrate acid complex-combustion synthesis // Catalysis Today. – 2010. – V. 153. – P. 125-132.
9. Mogensen M., Sammes N. M., Tompsett G. A. Physical, chemical and electrochemical properties of pure and doped ceria // J. Solid State Ionics. – 2000. – V.129. – Issue 1–4. – P. 63-94.
10. Trovarelli A. Catalysis by Ceria and Related materials. World Scientific Publishing Company, 2002. – 528P.