chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).chemicallytech-636Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF INORGANIC MATERIALSХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВThe study of phase composition of Cu-containing catalyst in the processes of purification of the water-methanol fraction and the conversion of COИсследование фазового состава Cu-содержащего катализатора в процессах очистки метанол-содержащей водной фракции и конверсии СОЩанкинаВ. Г.ShсhankinaV. G.

младший научный сотрудник

vesat@yandex.ruШаркинаВ. И.SharkinaV. I.

ведущий научный сотрудник

noemail@neicon.ruБоевскаяЕ. А.BoevskayaE. A.

ведущий специалист

noemail@neicon.ruМельниковаТ. И.MelnikovaT. I.

научный сотрудник

noemail@neicon.ruСерегинаЛ. К.SereginaL. K.

старший научный сотрудник

noemail@neicon.ruМеньшиковВ. В.MenshikovV. V.

заведующий кафедрой

noemail@neicon.ruООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР», Новомосковск, 301660Россия«NIAP-KATALIZATOR», Novomoskovsk, 301660Russian FederationМИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86РоссияM.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571Russian FederationРоссийский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва, 125047РоссияD.I. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, 125047Russian Federation201328042013827985Copyright © Shсhankina V.G., Sharkina V.I., Boevskaya E.A., Melnikova T.I., Seregina L.K., Menshikov V.V., 20132013Щанкина В.Г., Шаркина В.И., Боевская Е.А., Мельникова Т.И., Серегина Л.К., Меньшиков В.В.Shсhankina V.G., Sharkina V.I., Boevskaya E.A., Melnikova T.I., Seregina L.K., Menshikov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/636

The paper describes a study on the formation of CuO/ZnO/Al2O3 at synthesis and calcination. The effect of crystallinity of copper and zinc oxides depending on the thermolysis temperature is shown. Data on activity and stability in the reactions of CO conversion and water-methanol fraction purification from of CH3OH are given. It is assumed that the precursor of the active state (in addition to the bulk phase fine CuO) is caused by the presence of isolated Cu2+ cations and clusters of copper (CuO)x in various oxide compounds. The obtained results are used in the development of catalysts for the purification of water-methanol mixture from CH3OH and steam conversion of CO.

В работе представлены результаты исследования образцов с определенным соотношением CuO/ZnO, полученных аммиачно-карбонатным способом и механическим смешением гидроксо-карбонатов меди, цинка и оксида алюминия. Приведены данные по каталитической активности в реакциях конверсии СО и очистки метанолсодержащей водной фракции от СН3ОН. Предполагается, что предшественниками активного состояния являются (помимо высокодисперсной объемной фазы CuO ) изолированные катионы Cu2+ в структуре ZnO .

гидроксокарбонаты меди и цинкарентгенофазовый анализCu-содержащий катализаторводно-метанольная смесьразложение метанолаwater-methanol fractionCu-containing catalystcopper and zinc hydroxocarbonatesdecomposition of methanol.ReferencesКомова З.В., Зайцев А.В., Крейндель А.И., Калиниченко Ф.В. Образование метанола в конверсии монооксида углерода водяным паром на медьсодержащих катализаторах // Катализ в промышленности 2009. № 4. С. 24–30.Комова З.В., Зайцев А.В., Крейндель А.И., Калиниченко Ф.В. Образование метанола в конверсии монооксида углерода водяным паром на медьсодержащих катализаторах // Катализ в промышленности 2009. № 4. С. 24–30.Кузнецов В. В., Шикина Н.В., Исмагилов З. Р., Бренчугина М. В., Буйновский А.С. Способ каталитического окисления метанола: пат. 2332251 Рос. Федерация. № 2006121744/15, заявл. 19.06.2006; опубл. 27.08.2008.Кузнецов В. В., Шикина Н.В., Исмагилов З. Р., Бренчугина М. В., Буйновский А.С. Способ каталитического окисления метанола: пат. 2332251 Рос. Федерация. № 2006121744/15, заявл. 19.06.2006; опубл. 27.08.2008.Мурзаков Б.Г., Акопова Г.С., Маркина П.А. Выделение метилотрофных бактерий из микро-биоценоза метанолсодержащих вод // Газовая промышленность. 2006. № 3. С. 23–27.Мурзаков Б.Г., Акопова Г.С., Маркина П.А. Выделение метилотрофных бактерий из микро-биоценоза метанолсодержащих вод // Газовая промышленность. 2006. № 3. С. 23–27.Антонюк С.Н., Лапидус А.Л., Казанский В.Б., Якерсон В.И., Ханумян А.А., Голосман Е.З., Нечуговский А.И., Песин О.Ю. Разложение метанола и водно-метанольной смеси эквимолярного состава на медьцинкцементном катализаторе, промотированном никелем // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 831–833.Антонюк С.Н., Лапидус А.Л., Казанский В.Б., Якерсон В.И., Ханумян А.А., Голосман Е.З., Нечуговский А.И., Песин О.Ю. Разложение метанола и водно-метанольной смеси эквимолярного состава на медьцинкцементном катализаторе, промотированном никелем // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 831–833.Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Мазус Е.И. Оптимизация химического состава катализатора НТК-АК// Вопросы кинетики и катализа, Межвузовский сборник, Ивановский химико-технологический институт, Иваново, (1984), с.34-37.Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Мазус Е.И. Оптимизация химического состава катализатора НТК-АК// Вопросы кинетики и катализа, Межвузовский сборник, Ивановский химико-технологический институт, Иваново, (1984), с.34-37.Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Волынкина А.Я. Формирование медно-цинкового соединения из аммиачно-карбонатных растворов при термической обработке / Вопросы кинетики и катализа: межвуз. сборник. Иваново: Ивановский хим.-технолог. ин-т, 1986. С. 33–36.Семенова Т.А., Зрелова И.П., Комова З.В., Волынкина А.Я. Формирование медно-цинкового соединения из аммиачно-карбонатных растворов при термической обработке / Вопросы кинетики и катализа: межвуз. сборник. Иваново: Ивановский хим.-технолог. ин-т, 1986. С. 33–36.Смирнов Н.Н., Ильин А.П. Влияние интенсивных воздействий на окисление меди в аммиачно-карбонатных растворах / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 86–89.Смирнов Н.Н., Ильин А.П. Влияние интенсивных воздействий на окисление меди в аммиачно-карбонатных растворах / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 86–89.Андросов П.Д., Голосман Е.З., Нечуговский, Мамаева И.А. Научные основы приготовления и технологии катализаторов. Новосибирск: Ин-т катализа СО РАН, 2000. С. 94–95.Андросов П.Д., Голосман Е.З., Нечуговский, Мамаева И.А. Научные основы приготовления и технологии катализаторов. Новосибирск: Ин-т катализа СО РАН, 2000. С. 94–95.ТУ 113-03-00209510-105-2005. Катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода НИАП 06-06.ТУ 113-03-00209510-105-2005. Катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода НИАП 06-06.Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977.480 с.Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977.480 с.Миркин Л.И. Справочник по ренгеноструктурному анализу поликристаллов / Под ред. Я.С. Уманского. М: Физматиздат, 1961. 864 с.Миркин Л.И. Справочник по ренгеноструктурному анализу поликристаллов / Под ред. Я.С. Уманского. М: Физматиздат, 1961. 864 с.Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых ренгенограмм / Пер. с англ. под ред. Н.В. Белова. М: Мир,1972. 384 с.Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых ренгенограмм / Пер. с англ. под ред. Н.В. Белова. М: Мир,1972. 384 с.Yurieva T.M., Plyasova L.M., Zaikovskii V.I., Minyukova T.P., Bliek A., van den Heuvel J.C., Davydova L.P., Molina I.Yu., Demeshkina M.P., Khassin A.A., Batyrev E. In sity XRD and HRTEM studies on the evolution of the Cu/ZnO methanol synthesas catalyst during its reduction and re-oxidation // Phys. Chem. 2004. V. 6. Р. 4522–4526.Yurieva T.M., Plyasova L.M., Zaikovskii V.I., Minyukova T.P., Bliek A., van den Heuvel J.C., Davydova L.P., Molina I.Yu., Demeshkina M.P., Khassin A.A., Batyrev E. In sity XRD and HRTEM studies on the evolution of the Cu/ZnO methanol synthesas catalyst during its reduction and re-oxidation // Phys. Chem. 2004. V. 6. Р. 4522–4526.Khassin A.A., Pelipenko V.V., Minyukova T.P., Zaikovskii V.I., Kochubey D.I., Yurieva T.M. Planar defect of the nano-structured zinc oxide as the site for stabilization of the copper active species in Cu/ZnO catalysts // Catalysis Today. 2006. V. 112. Р. 143–147.Khassin A.A., Pelipenko V.V., Minyukova T.P., Zaikovskii V.I., Kochubey D.I., Yurieva T.M. Planar defect of the nano-structured zinc oxide as the site for stabilization of the copper active species in Cu/ZnO catalysts // Catalysis Today. 2006. V. 112. Р. 143–147.Смирнов Н.Н., Широков Ю.Г., Ильин А.П., Кочетков С.П. Механохимический синтез медьсодержащих / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 43–54.Смирнов Н.Н., Широков Ю.Г., Ильин А.П., Кочетков С.П. Механохимический синтез медьсодержащих / Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кириллова. Иваново, 2008. С. 43–54.Трунов В.А., Соколов А.Е., Лебедев В.Т., Смирнов О.П. Обнаружение водород-медной кластеризации в соединениях типа Zn1-хCuхO методами нейтронного рассеивания // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. № 7. С. 1222–1228.Трунов В.А., Соколов А.Е., Лебедев В.Т., Смирнов О.П. Обнаружение водород-медной кластеризации в соединениях типа Zn1-хCuхO методами нейтронного рассеивания // Физика твердого тела. 2006. Т. 48. № 7. С. 1222–1228.Мамаева И.А., Боевская Е.А., Голосман Е.З., Артамонов В.И., Якерсон В.И. Исследование каталитической системы CuO-ZnO // Кинетика и катализ. 1987. Вып.6. С. 1418–1422.Мамаева И.А., Боевская Е.А., Голосман Е.З., Артамонов В.И., Якерсон В.И. Исследование каталитической системы CuO-ZnO // Кинетика и катализ. 1987. Вып.6. С. 1418–1422.Herman R.G., Klier K., Simmons G.W., Finn B.P., Bulko J.B., Kobylinski T.P. Catalytiс synthesis of methanol from CO/H2. 1. Phase composition electronic properties and activities of the Cu/ZnO/Al2O3 catalysts // J. Catalysis. 1979. V. 56. Р. 407–429.Herman R.G., Klier K., Simmons G.W., Finn B.P., Bulko J.B., Kobylinski T.P. Catalytiс synthesis of methanol from CO/H2. 1. Phase composition electronic properties and activities of the Cu/ZnO/Al2O3 catalysts // J. Catalysis. 1979. V. 56. Р. 407–429.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.