The morphology of nickel and cobalt oxides deposited on various substrates, namely ?-alumina and silica gel, is investigated. The main purpose of the work was to study the effect of synthesis methods, such as impregnation and mechanochemical synthesis, on the textural characteristics and surface morphology of the resulting composites.
The characteristics of the composites were determined using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy and the method of low-temperature nitrogen adsorption/desorption. The results showed that the choice of the synthesis method significantly affects the size and shape of the oxide particles, as well as the distribution of nickel and cobalt oxides on the substrate surface. The impregnation method ensures a uniform distribution of metal oxide particles, but at the same time, they have a great tendency to agglomeration, especially cobalt oxide.
The mechanochemical method makes it possible to increase the lability of the components and increase the degree of adhesion, which makes it possible to achieve greater dispersion of metal oxides. This is achieved by a controlled degree of encapsulation of the oxides in the substrate. The data obtained can be useful for the development of new composite materials with improved catalytic and structural properties.
Andrey V. Afineevsky – Candidate of Chemical Sciences, senior researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
Dmitry V. Smirnov – Candidate of Technical Sciences, researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
Dmitry A. Prozorov – Doctor of Chemical Sciences, chief researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
Kirill A. Nikitin – graduate student, junior researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
Tatiana Yu. Osadchaya – Candidate of Chemical Sciences, senior researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
Egor P. Smirnov – graduate student, junior researcher, Laboratory for Synthesis, Research and Testing of Catalytic and Adsorption Systems for Hydrocarbon Processing, Ivanovo State University of Chemistry and Technology, Ivanovo, Russia
1. Реутова О. А., Шиховцова Е. А. Изучение текстурных характеристик катализатора r-56 // Вестник Омского университета. 2003. № 2. С. 22 – 24.
2. Прокофьев В. Ю., Гордина Н. Е. Исследование стадий термической обработки и гидротермальной кристаллизации при получении гранулированного цеолита NaА из механоактивированного метакаолина // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86, № 3. С. 360 – 366.
3. Москвитин Г. В., Биргер Е. М., Поляков А. Н. и др. Наукоемкие технологии нанесения упрочняющих покрытий // Металлообработка. 2015. № 1. С. 44 – 49.
4. Кудрявцев П. Г. Основные пути создания пористых композиционных материалов // Нанотехнологии в строительстве. 2020. Т. 12, № 5. С. 256 – 269.
5. Прокофьев В. Ю., Гордина Н. Е. Некоторые закономерности механохимических взаимодействий в оксидных порошках // Стекло и керамика. 2014. № 1. С. 11 – 16. [Prokofiev V. Yu., Gordina N. E. Some patterns of mechanochemical interactions in oxide powders // Glass Ceram. 2014. V. 71. P. 10 – 14.]
6. Stoffels M. A., Klauck F. J. R., Hamadi T., et al. Technology trends of catalysts in hydrogenation reactions: A patent landscape analysis // Advanced synthesis & catalysis. 2020. V. 362, No. 6. P. 1258 – 1274.
7. Гаршин А. П., Кулик В. И., Матвеев С. А. и др. Современные технологии получения волокнисто-армированных композиционных материалов с керамической огнеупорной матрицей (Обзор) // Новые огнеупоры. 2017. № 4.С. 20 – 35.
8. Дейнега Г. И., Лукин Е. С., Попова Н. А. и др. Механоструктурные свойства керамоматричных композитов Al2O3–ZrO2, армированных поликристаллическими волокнами на основе Al2O3 // Труды Кольского научного центра РАН. 2020. Т. 11, № 3–4. С. 54 – 57.
9. Чернавский П. А., Панкина Г. В., Лермонтов А. С. Кинетика восстановления наночастиц оксида кобальта на силикагеле // Журнал физической химии. 2005. Т. 79, № 6. С. 1014 – 1019.
10. Афинеевский А. В., Прозоров Д. А., Осадчая Т. Ю., Румянцев Р. Н. Гидрирование на гетерогенных катализаторах: монография, Казань: Бук, 2020. 476 с.
11. Бугаева А. И., Слижов Ю. Г. Модифицирование силикагеля комплексами никеля (II) с азот- и кислородсодержащими органическими лигандами для газовой хроматографии // Изв. высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2021. Т. 64, № 1. С. 59 – 66.
12. Рябошапка Д. А., Локтева Е. С., Голубина Е. В. и др. Гидродехлорирование хлорбензола в паровой фазе на никелевых катализаторах, нанесенных на оксид алюминия: влияние структуры носителя и его модификации гетерополикислотой HSiW // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62, № 1. С. 55 – 76.
13. Балакай В. И., Мурзенко К. В., Арзуманова А. В. и др. Свойства композиционного электролитического покрытия никель–кобальт–оксид алюминия–фторопласт // Перспективные материалы. 2017. № 7. С. 62 – 70.
14. Susman M. D., Pham H. N., Zhao X., et al. Synthesis of NiO crystals exposing stable high?index facets // Angewandte Chemie International Edition. 2020. V. 59, No. 35. P. 15119 – 15123.
15. Пат. RU 2604093. Способ получения катализатора реакций гидрогенизации / Д. А. Прозоров, А. В. Афинеевский, Т. Ю. Осадная. № 20151432251/04; заявл. 09.10.2015; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34. 9 с.
16. Ertl. G., Knozinger H., Weitkamp J. Handbook of heterogeneous catalysis. Weinheim : Wiley-VCH, 1997. P. 1939.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
500
DOI: 10.14489/glc.2024.11.pp.003-015
Article type:
Research Article
Make a request
