Высокоселективные каталитические системы для конверсии метаносодержащих газов

Цель работы - создание новых высокоселективных катализаторов переработки метансодержащих газов в синтез-газ. Определены физико-химические характеристики Ni, Co и Ni+Co катализаторов, нанесенных на цеолиты MFI, показавших близкий к количественному выход синтез-газа в катализе кислородной (ККМ) и углекислотной (УКМ) конверсии метана в синтез-газ. Показано, что не содержавшие кобальта катализаторы после УКМ подверглись существенному зауглероживанию. Но совместное присутствие никеля и кобальта существенно уменьшило зауглероживание. Выполнен криохимический синтез однофазных и неоднофазных материалов Nd₂₋yCayCo₁₋ₓNiₓO₄ с различными значениями x и y. Установлены границы области существования твёрдых растворов в данном ряду, положение которых изменяется при изменении соотношения между Nd и Ca. Показано, что восстановление исследуемых образцов в токе водорода приводит к распаду соединений со структурой типа K₂NiF₄ с образованием Nd₂O₃, CaO и фазы металла Co(Ni). В ККМ продукты восстановления показали конверсию метана 80 - 90% при селективности по СО до 100%. В УКМ конверсия метана достигла 91%, а выходы CO и H₂ 86 и 88% уже при 845°С.