Технология получения нанесенного катализатора на основе алюмосиликатной матрицы, модифицированной оксидом европия
Автор: Кузнецова И.В., Сугатов Д.С., Грызлова В.И.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 1 (91), 2022 года.
Бесплатный доступ
Количество используемых во всем мире автомобилей постоянно растёт. В связи с этим, проблема борьбы с загрязнителями атмосферы - выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания приобретает особую актуальность. За прошедшее время автопроизводители внесли много улучшений в конструкцию автомобильного двигателя и топливных систем, чтобы соответствовать требованиям допустимого уровня загрязнения. Одним из лучших решений данной проблемы является использование, так называемого каталитического преобразователя (конвертера) или просто катализатора с высоким содержанием благородных металлов, основная функция которых - это одновременное окисление несгоревших углеводородов и CO, а также восстановление оксидов азота. Было обнаружено, что добавление редкоземельных металлов к Pd, Pt - катализаторам улучшает их свойства и снижает долю благородных металлов в составе катализаторов. В работе представлены результаты исследования комплексообразования в системе Eu3+-лиганд, где лиганд-органическая кислота, фотоколориметрическим и потенциометрическим методами. В системе Eu3+-галловая кислота образуется устойчивый комплекс состава MeLnx - 1:2. В системе Eu3+- щавелевая кислота образуется устойчивый комплекс состава MeLnx - 1:1. В системе Eu3+-валин образуется устойчивый комплекс состава MeLnx - 1:2. Показана новая методика получения комплексных соединений, заключающаяся в добавление в раствор, содержащий растворы соли Eu3+ и органический кислоты, в водно-спиртовой среде, пероксида водорода H2O2 для блокировки восстановления Eu3+→Eu2+. Разработана технология получения автомобильного катализатора, состоящая из последовательных этапов: получение комплексных соединений, нанесение полученных комплексных соединений на керамические блочные матрицы, сушка, нанесение платиновой (палладиевой) кислоты, прокаливание. Наличие иона Eu3+ в керамической матрице доказано методом элементного анализа. Технология может быть применена для решения проблемы загрязнения окружающей среды такими загрязнителями, как выхлопные газы автомобилей, содержащих в своем составе множество вредных веществ.
Автомобильный катализатор, соединения европия, органические кислоты, элементный анализ, ик-спектроскопия, фотоколориметрический метод, потенциометрический метод
Короткий адрес: https://sciup.org/140293760
IDR: 140293760
Список литературы Технология получения нанесенного катализатора на основе алюмосиликатной матрицы, модифицированной оксидом европия
- Kaur N. Palladium catalysts: synthesis of five-membered N-heterocycles fused with other heterocycles // Catalysis Reviews. 2015. V. 57. №. 1. P. 1-78. doi: 10.1080/01614940.2014.976118
- Das P., Linert W. Schiff base-derived homogeneous and heterogeneous palladium catalysts for the Suzuki-Miyaura reaction // Coordination Chemistry Reviews. 2016. V. 311. P. 1-23. doi: 10.1016/j.ccr.2015.11.010
- Clavadetscher J., Indrigo E., Chankeshwara S.V., Lilienkampf A. et al. In-Cell Dual Drug Synthesis by Cancer-Targeting Palladium Catalysts // Angewandte Chemie. 2017. V. 129. №. 24. P. 6968-6972.
- Siyu Lin, Linyan Yang, Xue Yang, Renxian Zhou Redox properties and metal-support interaction of Pd/Ce0 67 Zr0 33 O2-Al2 O3catalyst for CO, HC and NO xelimination // Applied Surface Science. 2014. V. 305. P. 642-649.
- Colussi S., Leitenburg C., Dolcetti G., Trovarelli A. The role of rare earth oxides as promoters and stabilizers in combustion catalysts // Journal of Alloys and Compounds. 2004. V. 373. P. 387-392.
- Wei Liu, Wenxin Tong, Xinxin Lu, Shanghua W Effects of different types of rare earth oxide additives on the properties of silicon nitride ceramic substrates // Ceramics International. 2019. V. 45. № 9. doi:10.1016/j.ceramint.2019.03.176
- Liberman E.Y., Simakina E.A., Izotova A.O., Kon'kova T.V. et al. Synthesis and activity of nanodispersed SnO2-CeO2 catalyst in the oxidation reactions of carbon monoxide and methane // Kinetics and Catalysis. 2021. V. 62. № 1. P. 155-159.
- Слептерев А.А., Цырульников П.Г. Палладиевые катализаторы, на оксиде алюминия, модифицированном оксидами РЗЭ // Омский научный вестник. 2013. № 1 (117). С. 51-58.
- Mohallem N. D. S., Viana M. M., Silva R. A. Automotive catalysts: performance, characterization and development // New Trends and Developments in Automotive Industry. IntechOpen, 2011.
- Дубко А.И., Юдин Н.В., Пинчук Ю.А., Обухов Е.О. Исследование активности палладиевых катализаторов на керамических носителях с добавками оксидов редкоземельных элементов (ОРЗЭ) // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 5.
- Muñoz F.F., Baker R.T., Leyva A.G., Fuentes R.O. Reduction and catalytic behaviour of nanostructured Pd/gadolinia-doped ceria catalysts for methane combustion // Applied Catalysis B: Environmental. 2013. V. 136-137. P. 122-132.
- Lalomov A., Bochneva A. Rare-metal potential of placer deposits and weathering crusts of the Russian Arctic // Arctic: Ecology and Economy. 2018. P. 111-122. doi: 10.25283/2223-4594-2018-4-111-122
- Kasatkin V.V., Kasatkin A.V., Ilyichev V.A., Sedov N.S. et al. Post-prospecting radioecological surveys on the Tomtorskoye rare metal deposite (Sakha Republic (Yakutia) //Radiation Hygiene. 2008. V. 11. № 4. doi: 10.21514/1998-426X-2018-11-4-18-27
- Lee D., Seo J., Valladares L.D.L.S., Avalos Quispe O. et al. Magnetic and structural properties of yellow europium oxide compound and Eu(oH)3 // Journal of Solid State Chemistry. 2015. V. 228. P. 141-145. doi: 10.1016/j.jssc.2015.04.018
- Ren C., Li W., Li H., Liu X. et al. Ultrasmall Pt nanoclusters deposited on europium oxide: A newly active photocatalyst for visible-light-driven photocatalytic hydrogen evolution // Applied Surface Science. 2019. V. 480. P. 96-104. doi: 10.1016/j.apsusc.2019.02.192
- Kumar S., Prakash R., Singh, VivekK. Synthesis, Characterization, and Applications of Europium Oxide: A Review // Reviews in Advanced Sciences and Engineering. 2016. V. 4(4). P. 247-257. doi: 10.1166/rase.2015.1102
- Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact // Geoscience Frontiers. 2019. V. 10. № 4. P. 1285-1303.
- Трошина М.А. О комплексообразовании в системе «Сульфат хрома (III) - сульфат алюминия-сульфат титанила-вода» // Вектор науки ТГУ. 2017. № 1. С. 24-28. doi: 10.18323/2073-5073-2017-1-23-29
- Aliyu H.N., Naaliya J. Potentiometric studies on essential metal (II) amino acid complexes // Global Advanced Research Journal of Microbiology. 2012.V. 1(5). Р. 72-78.
- Xu L., Feng L., Han Y., Jing Y. et al. Supramolecular self-assembly enhanced europium (III) luminescence under visible light // Soft Matter. 2014. V. 10. №. 26. P. 4686-4693. doi: 10. 10.1039/c4sm00335g
