The object of research, development or design (in Russian) : Ni-Co-содержащие катализаторы со структурой перовскита для реакции паровой конверсии этанола

The object of research, development or design (in Kazakh) : Этанолдың булы конверсия реакциясының Ni-Co құрамды, перовскит құрылымды катализаторлары.

Aim of work (in Russian) : Разработка активных и стабильных катализаторов устойчивых к зауглероживанию, на основе Ni-Co содержащих оксидов с перовскитной структурой для процесса паровой конверсии этанола.

Aim of work (in Kazakh) : Этанолдың булы конверсия процесі үшін перовскит құрылымды Ni-Co оксидтер негізінде белсенділігі жоғары және кокстенуге тұрақты катализаторларды әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Для исследования синтезированных образцов катализаторов были использованы современные физико-химические методы: методом Брунауэра–Эммета–Теллера (БЭТ) по физической адсорбции азота при температуре жидкого азота определялась удельная поверхность образцов; методом рентгенофазового анализа (РФА) изучался фазовый состав образцов; методом трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) анализировались размеры частиц и морфологическая структура. Восстановительные свойства активных металлов в образцах будут определяться методом температурно-программируемого восстановления водородом (H₂–ТПВ). Каталитические свойства катализаторов в реакции паровой конверсии этанола будут исследоваться в проточном реакторе с хроматографическим анализом продуктов.

Методы исследования (на казахском) : Синтезделген катализатор үлгілерін зерттеу үшін заманауи физика-химиялық әдістер қолданылды: Брунауэр–Эммет–Теллер (БЭТ) әдісі – сұйық азот температурасында азоттың физикалық адсорбциясы арқылы үлгілердің меншікті бет ауданы анықталды; рентгендік фазалық талдау (РФТ) әдісімен үлгілердің фазалық құрамы зерттелді; трансмиссиялық электронды микроскопия (ТЭМ) әдісімен – бөлшектердің өлшемі мен морфологиялық құрылымын талданды. Сутегімен температуралық бағдарламаланған тотықсыздандыру (H₂–ТБТ) әдісімен үлгілердегі белсенді металдардың тотықсыздану қабілеті анықталады. Катализаторлардың этанолдың булы конверсиясы реакциясындағы катализдік қасиеттері өнімдерді хроматографиялық талдау арқылы ағынды реакторда жүргізіледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Оксидные катализаторы LaNi₀.₆Co₀.₄O₃ и PrNi₀.₆Co₀.₄O₃ со структурой перовскита были синтезированы тремя различными методами, и было изучено влияние методов синтеза на их структурные, текстурные и морфологические свойства. Результаты БЭТ показали, что образцы имеют низкую удельную поверхность в диапазоне от 7 до 10 м²/г. Данные РФА подтверждают образование ромбоэдрического перовскита (R3c) как основной фазы во всех образцах. Образцы, полученные комплексным цитратным и методом Пекини, имеют однородную перовскитную структуру, тогда как при совместном осаждении наблюдается совместное образование фаз LaNi₀․₆Co₀․₄O₃ и LaCoO₃. Результаты ТЭМ показали, что частицы образцов, синтезированных методом Пекини, были дисперсными и менее агломерированными. Установлено, что увеличение содержания Co приводит к увеличению размеров кристаллитов и снижению удельной поверхности. На основе полученных результатов для каталитических исследований были выбраны образцы состава LnNi₁−ₓCoₓO₃ (x = 0.3–0.4).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Перовскит құрылымды LaNi₀.₆Co₀.₄O₃ және PrNi₀.₆Co₀.₄O₃ оксидті катализаторлары үш түрлі әдіспен синтезделіп, синтездеу тәсілдерінің олардың құрылымдық, текстуралық және морфологиялық қасиеттеріне әсері зерттелді. БЭТ нәтижелері үлгілердің меншікті бет ауданының 7–10 м²/г аралығында төмен мәндерге ие екенін көрсетті. РФТ деректері барлық үлгілерде негізгі фаза ретінде ромбоэдрлік перовскит (R3c) түзілгенін растайды. Кешенді цитратты және Пекини әдістерімен алынған үлгілер таза перовскиттік құрылымға ие болса, бірге тұндыру әдісімен алынған материалдарда LaNi₀․₆Co₀․₄O₃ және LaCoO₃ фазаларының қатар түзілуі байқалды. ТЭМ нәтижелері Пекини әдісімен синтезделген үлгілердің бөлшектері дисперсті және аз агломерацияланғанын көрсетті. Co мөлшерінің артуы кристалл өлшемінің ұлғаюына және бет ауданының төмендеуіне әсер ететіні анықталды. Алынған нәтижелер негізінде катализдік зерттеулер үшін LnNi₁−ₓCoₓO₃ (x = 0.3–0.4) үлгілері таңдалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Ni–Co-содержащие перовскитные катализаторы, разработанные для паровой конверсии этанола в водород, являются технически и экономически эффективными материалами, так как основаны на доступных и недорогих компонентах, устойчивы к зауглероживанию и обладают высокой активностью.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Этанолды сутегіге булы конверсиялау реакциясы үшін әзірленген Ni–Co құрамды, перовскит құрылымды катализаторлар, арзан және қолжетімді компоненттерге негізделген, көміртектенуге тұрақты және белсенділігі жоғары материалдар ретінде техникалық-экономикалық тұрғыдан тиімді болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Проект был подан как фундаментальное исследование, и внедрение не запланировано

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба іргелі зерттеулер ретінде ұсынылған және оны енгізу жоспарланбаған.

Efficiency (in Russian) : Регулируемая структура перовскитов усиливает синергию катионов Ni и Co, повышает активность в разрыве C–C и C–H связей и улучшает их окислительно-восстановительные свойства. Такие катализаторы отличаются высокой термической стабильностью и устойчивостью к образованию коксовых отложений. Относительно низкая стоимость Ni и Co повышает экономическую эффективность катализатора.

Efficiency (in Kazakh) : Перовскиттердің реттелетін құрылымы Ni және Co катиондарының синергиясын күшейтіп, C–C және C–H байланыстарын үзу белсенділігін арттырады және тотығу-тотықсыздану қасиеттерін жақсартады. Мұндай катализаторлар жоғары температурада тұрақтылығымен және кокс шөгінділеріне төзімділігімен ерекшеленеді. Ni мен Co-ның салыстырмалы арзан болуы катализатордың экономикалық тиімділігін арттырады.

Field of application (in Russian) : Изучение влияния методов синтеза и химического состава на структурные, текстурные и поверхностные свойства катализаторов, а также установление взаимосвязи между физико-химическими характеристиками катализаторов и их каталитическими свойствами внесёт значительный вклад в развитие процесса получения водорода из возобновляемого топлива.

Field of application (in Kazakh) : Катализатордың құрылымдық, текстуралық және беттік қасиеттеріне синтездеу әдістері мен химиялық құрамының әсерін зерттеу және катализаторлардың физикалық-химиялық сипаттамалары мен олардың каталитикалық қасиеттері арасындағы байланысты орнату, жаңартылатын отындардан сутегіні өндіру процесінің дамуына айтарлықтай үлес қосады.