Отчёт по проекту РФФИ № 15-53-16020 НЦНИЛ_а «Наночастицы сплавов на оксидных носителях с функционально градиентным составом: дизайн и каталитические свойства в реакциях трансформации биотоплив в синтез-газ» за 2015 г (Итоговый)

Объекты исследования: промотированные наночастицами Ni-Ru-сплава катализаторы трансформации биотоплив на основе оксидных носителей с функционально-градиентным составом со структурой перовскита и шпинели, нанесённых на допированные оксиды алюминия и титана. Цель: установление атомно-молекулярных факторов, определяющих природу каталитического действия наночастиц переходных (Ni, Co) и платиновых (Pt, Ru) металлов и их сплавов, нанесенных на поверхность сложных оксидов с высокой подвижностью решеточного кислорода, в реакциях трансформации типичных компонентов биотоплива - этанола и глицерина в синтез-газ и водород путем селективного окисления, паровой и парокислородной конверсии. Проведены экспериментальные исследования текстурных, структурных и поверхностных характеристик катализаторов, оценены подвижность, прочность связи и реакционная способность кислорода. Каталитические свойства синтезированных систем изучены в реакциях селективного окисления, паровой и парокислородной конверсии этанола и глицерина при малых временах контакта в области температур 600 - 850°С в смесях с содержанием топлив от 1 до 30%. С использованием импульсного микрокалориметрического метода, кинетических релаксаций и ИКС in situ изучены основные детали механизма реакций селективного окисления, углекислотной и паровой конверсии этанола. Впервые показано, что при высокой подвижности кислорода в поверхностном слое механизм может быть описан окислительно-восстановительной схемой, при малой подвижности важную роль играет взаимодействие между адсорбированными формами этанола и окислителя.