Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Методы исследования активности катализаторов беспламенного сжигания метана 7
1.2. Основные типы оксидных катализаторов беспламенного сжигания метана 8
1.3. Перовскитоподобные оксидные композиции 13
1.3.1. Кристаллическая структура 13
1.3.2. Адсорбция кислорода 15
1.3.3. Каталитическая активность в реакции беспламенного сжигания метана 16
1.3.4. Механизм каталитического действия 17
1.3.5. Связь между составом и каталитической активностью 22
1.3.5.1. Соединения типа АВОз 22
1.3.5.2. Соединения типа (Аі.хАх)В03 (эффект замещения катиона А) 23
1.3.5.3. Соединения типа АВі.уВуОз и А].ХАХ Ві.уВуОз (эффект замещения катиона В и одновременного замещения катионов А и В) .27
1.3.6. Влияние величины удельной поверхности на каталитическую активность 31
1.3.7. Термическая устойчивость 32
1.3.8. Методы синтеза 33
1.4. Заключение по обзору литературы 39
2. Методика эксперимента 42
2.1. Характеристики использованных веществ 42
2.2. Синтез перовскитоподобных материалов 43
2.2.1. Метод пламенного пиролиза 43
2.2.1.1. Схема лабораторной установки и принцип её действия 44
2.2.1.2. Условия синтеза 48
2.2.1.3. Приготовление растворов-предшественников ..50
2.2.2. Метод пламенного гидролиза 50
2.2.2.1. Схема лабораторной установки и принцип её действия 51
2.2.2.2. Приготовление растворов-предшественников 52
2.2.3. Золь-гель метод 53
2.3. Методы физико-химической аттестации образцов 54
2.3.1. Измерение удельной поверхности 54
2.3.2. Сканирующая электронная микроскопия 54
2.3.3. Рентгенографический фазовый анализ 54
2.3.4. Электронный парамагнитный резонанс 55
2.4. Исследование каталитической активности в реакции беспламенного сжигания метана 55
2.4.1. Выбор условий процесса и типа реактора 55
2.4.2. Конструкция лабораторной установки 55
2.4.2.1. Реактор 56
2.4.2.2. Газовая схема 57
2.4.2.3. Система анализа реагентов и продуктов реакции 58
2.4.3. Предварительная обработка образцов 62
2.4.4. Условия исследования каталитической активности 62
2.5. Исследование термической устойчивости 63
3. Результаты эксперимента 64
3.1. Физико-химическая аттестация образцов 64
3.1.1. Удельная поверхность 64
3.1.2. Сканирующая электронная микроскопия 65
3.1.3. Рентгенографический фазовый анализ 68
3.1.4. Электронный парамагнитный резонанс 73
3.2. Каталитическая активность 77
3.2.1. Замещение La на Се, Pr, Sm и ТЬ в LaCo03 78
3.2.2. Замещение Sr на Ag в SrTi03 80
3.3. Термическая устойчивость 82
3.3.1. Замещение La на Се, Pr, Sm и ТЬ в LaCo03 82
3.3.2. Замещение Sr на Ag в SrTi03 85
4. Обсуждение результатов 87
4.1. Выбор критерия сравнения активности катализаторов 87
4.2. Влияние химического состава на каталитическую активность и термическую устойчивость 91
4.2.1. Замещение La на Се, Pr, Sm и ТЬ в LaCo03 92
4.2.1.1. Каталитическая активность 92
4.2.1.3. Термическая устойчивость 101
4.2.2. Замещение Sr на Ag в SrTi03 105
4.3. Сравнение активности полученных FSP кобальтитов лантана с литературными данными 109
Заключение 113
Выводы 116
Список литературы 118
