Канцерова М. Р. Вплив нанорозмірного фактора на каталітичні властивості складних оксидних систем в реакції глибокого окислення метану.

Запропоновано спосіб приготування нанесених нанорозмірних каталізаторів у нерівноважних умовах, який забезпечує диспергування активних компонентів - оксидів марганцю (L ~ 3 нм) і стабілізуючих добавок (оксиди La, Ba, Sr) у пористій матриці носія Аl2O3, збереження нанорозмірності часток оксиду алюмінію і стабілізацію його низькотемпературних модифікацій, що обумовлює високу активність і термостабільність алюмомарганцевих каталізаторів. Встановлено наявність фазового і внутрішнього розмірних ефектів в алюмомарганцевій наносистемі, що полягають в зниженні температури фазових перетворень оксиду алюмінію і температури відновлення оксиду марганцю при зменшенні розміру їх часток. Розроблено низькотемпературні нанорозмірні (L=7-15 нм) каталізатори структури шпінелі MeFe2O4 (Ме = Mn, Co, Ni), синтезовані шляхом термолізу різнометальних триядерних карбоксилатних комплексів заліза [Fe2IIIMeIIO(CH3COO)6(H2O)3]·2H2O (MeII-Mn, Co, Ni). Використання носія (Al2O3) і введення добавок ПАР підвищує термічну стійкість феритних каталізаторів. В області відносно низьких температур (до 450оС) вплив розмірного фактора на швидкість реакції глибокого окислення метану полягає в збільшенні питомої каталітичної активності феритів кобальту і нікелю при зменшенні розміру їх часток. Встановлено, що найбільш активні кобальтцирконієві каталізатори характеризуються більшою дисперсністю як носія (L (ZrO2) = 12-13 нм), так і активного компонента (L (Со3О4) ~ 3 нм). З використанням методу ТПВ показано, що серед нанесених феритних і кобальтцирконієвих наносистем найбільш активний каталізатор характеризується найбільшою кількістю та реакційною здатністю кисню. Як свідчать дані ТПДА та ІЧ-спектроскопії, наявність сильних кислотних центрів на поверхні каталізатора забезпечує низьку температуру початку реакції глибокого окислення метану.