1 Uzbekistan, Samarkand электронный выпуск ксерогели, стекло и объёмные керамические материалы Перспективные материалы для применений в области

СЕКЦИЯ 1. «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПРОЦЕССА» 
6 
 
ФОРМИРОВАНИЕ ЧАСТИЦ Ni НА ПОВЕРХНОСТИ LA
2
O
3
 И LAMNO
3
: 
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СПОСОБА СИНТЕЗА НОСИТЕЛЯ 
Дорофеева Н.В.
1
, Лисовая К.Н.
2
, Фетисова А.А.
1
, Водянкина О.В.
1 
1
Томский государственный университет, Томск, Россия
2
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия 
e-mail:
 
[e-mail]
 
Abstract.
In this work we have proposed the modified citric method that allowed controlling 
the size and distribution of Ni-containing phases and Ni particles after H
2
reduction. Ni catalysts 
supported on La
2
O
3
and LaMnO
3
prepared by citric method show high dispersion of Ni particles.
Катализаторы на основе никеля активно изучаются в реакции углекислотного 
риформинга метана (УКМ) благодаря их высокой активности и доступности. Однако, 
нанесѐнные никелевые катализаторы имеют два основных недостатка: дезактивация вследствие 
спекания частиц активного компонента при высоких температурах процесса и образование 
продуктов углеотложения. Многочисленными исследованиями показано, что размер частиц 
никеля, природа и структура носителя имеют важное значение для стабильной работы 
катализатора, определяют вклад побочных реакций, приводящих к образованию продуктов 
углеотложения [1, 2]. В качестве носителей катализаторов УКМ используют индивидуальные, 
смешанные и модифицированные оксидные носители, такие как Al
2
O
3
, SiO
2
, ZrO
2
, CeO
2
, La
2
O
3
[1-3]. 
Выбор носителей обусловлен текстурой носителя, кислотно-основными и 
окислительными свойствами, которые в совокупности позволяют обеспечивать стабильность 
частиц активного компонента и снизить углеотложение. La
2
O
3
активно изучается в качестве 
носителя или модификатора катализаторов УКМ благодаря как основности поверхности, так и 
способности активировать CO
2
с образованием La
2
O
2
CO
3
, причем оба фактора благоприятны 
для подавления осаждения углерода. La
2
O
2
CO
3
может реагировать с коксом на поверхности 
частиц Ni, уменьшая их агломерацию. В качестве предшественников катализаторов также 
активно изучаются тройные оксиды со структурой перовскита LaNi
1-x
Mn
x
O
3
[4]. Структура 
таких материалов позволяет контролировать размер частиц активного компонента и 
минимизировать осаждения углерода.
Целью настоящей работы является разработка метода контроля размера частиц Ni и их 
распределения на поверхности оксидных носителей La
2
O
3 
и La
2
O
3
-Mn
2
O
3
посредством 
управления составом и структурой носителей на стадии их получения. 
Оксидные носители состава La
2
O
3 
и La
2
O
3
-Mn
2
O
3
получали из нитратов 
соответствующих 
металлов 
методом 
органических 
предшественников 
(МОП) 
с 
использованием лимонной кислоты, а также модифицированным МОП с добавками аммиака 
или этиленгликоля. Полученные гели подвергали ступенчатой температурной обработке на 
воздухе при 120, 175 °С, а затем прокаливали при 600-800 °С. Никель в количестве 10 мас.% 
вводили методом пропитки по влагоемкости водным раствором Ni(NO
3
)
2
. Температура 
прокаливания Ni-содержащих образцов составляла 700 °С. Состав и структура полученных 
материалов были охарактеризованы методами РФА, РФлА, низкотемпературной сорбции N
2
, 
КР- и ИК-спектроскопии. Особенности формирования частиц никеля изучены методом H
2
-
ТПВ. Размер частиц Ni оценивали после восстановительной обработки при 700 °C с помощью 
ПЭМ и РФА. 
Изучение текстурных свойств показывает, что использование аммиака или 
этиленгликоля в качестве модифицирующей добавки в МОП приводит к увеличению удельной 
поверхности носителей La
2
O
3
и LaMnO
3
по сравнению носителями, полученными без добавок, 
что благоприятно сказывается на распределении мелких частиц Ni-содержащих 
предшественников. Кроме того, изменение условий синтеза и конечной температурной 
обработки носителя La
2
O
3
определяет структуру поверхности, которая влияет на распределение 
и фазовый состав Ni-содержащих частиц после пропитки. Независимо от метода синтеза La
2
O
3, 
прокалѐнный при 600 
о
С, содержит гидроксид и карбонат лантана, что приводит к 
неравномерному распределению активного компонента в виде NiO и никелатов лантана 
La
2
NiO
4
, LaNiO
3
. Обработка носителей при температурах более 600 
о
С с последующей 

---