ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ МОДИФІКУВАННЯ NI-AL СПЛАВІВ НА ЇХ КАТАЛІТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПРИ ЗНЕШКОДЖЕННІ ГАЗОВИХ ВИКИДІВ В АТМОСФЕРУ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.36.2020.27Ключові слова:
оксид вуглецю, вуглеводні, каталітична активність, каталізатори, інтерметаліди, конверсія, окисненняАнотація
Техногенними джерелами забруднення атмосферного повітря оксидом вуглецю (СО) і вуглеводнями (CmHn) є теплоелектростанції, двигуни внутрішнього згоряння, підприємства хімічної, нафтохімічної і металургійної галузей промисловості. Значні обсяги, хімічні та біологічні властивості СО та CmHn в газових викидах зумовлюють підвищену екологічну небезпеку в районі об’єктів, де вони утворюються. Одним з ефективних процесів знешкодження газових викидів від СО і CmHn є каталітичне окиснення. Одним із перспективних напрямків в цій галузі є розробка каталізаторів із заміною благородних металів на інтерметалідні сполуки. Особливий інтерес представляють нікель-алюмінієві сплави. До перспективних можна віднести каталізатори на основі інтерметалідів Ni і Al з добавками Co, Mn, Cu.
Метою роботи є дослідження каталітичних властивостей Ni-Al сплавів з добавками перехідних металів в реакціях окиснення оксиду вуглецю та вуглеводнів.
В якості досліджуваних каталізаторів окиснення оксиду вуглецю та вуглеводнів використовували системи на основі інтерметаліду Ni-Al стехіометричного складу NiAl3, синтезовані методом горіння.
Результати дослідження каталітичної активності інтерметалідних каталізаторів показали, що конверсія СО становить 100%, а конверсія пропану – 95%. Додаткове легування нікель-алюмінієвих сплавів Co, Mn і Cu дозволяє знизити температуру 100%-вої конверсії СО та вуглеводнів на 50-80оС у порівнянні з вихідною системою та підвищити каталітичну активність і стабільність отримуваних каталізаторів.
Посилання
Григорян Э.А., Мержанов А.Г. Катализаторы ХХI века. Наука-производству. 1998. №3 (5). С.30-41.
Белоконь К.В., Кожемякин Г.Б. Применение интерметаллидных катализаторов для нейтрализации вредных веществ промышленных предприятий. Эколого-правовые и экономические аспекты техногенной безопасности регионов: материалы Междунар. науч.-практ. конф. при участии молодых учёных и студентов. Харьков: ХНАДУ, 2010. С.64-65.
Хитев А.В., Пугачева Е.В., Борщ В.Н. Получение многокомпонентных пористых блоков катализаторов СО и углеводородов методм СВС. Научные основы приготовления катализаторов-2008: материалы конф. Новосибирск: Институт катализа им. Г.К.Борескова, 2008. Т.2. С.118-122.
Кожемякин Г.Б., Белоконь К.В. Повышение экологической безопасности газовых выбросов в атмосферу путем использования интерметаллидных катализаторов. Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення: матеріали VII Міжнар. наук.-практ. конф. Харків, УкрНДІЕП, 2011. Т. 2. С.215-220.
Николаев Б.В., Тягунов Г.В., Баум Б.А. Влияние подготовки расплава на структуру и свойства интерметаллидного сплава на основе Ni3Al. Известия АН СССР. Металлы. 1991. №1. С.104-200.
Санин В.Н., Андреев Д.Е., Пугачева Е.В. Получение интерметаллических катализаторов глубокого окисления СО и углеводородов. Неорганические материалы. 2009. № 45(7). С.1-8.
Бєлоконь Ю.О. Технологічні основи одержання інтерметалідних каталізаторів на основі алюмінідів нікелю. Металургія.. 2019. Вип. 1. С.51-55.
Савела К.В., Кожемякин Г.Б., Рыжков В.Г. Изучение каталитических свойств системы Ni-Co-Al-Mn в реакциях окисления оксида углерода и углеводородов. Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів: тези доп. VIII Міжнар. наук. конф. аспірантів та студентів. Донецьк, 2009. С.17.
Belokon K., Belokon Y., Zherebtsov A. The investigation of physical-mechanical properties of intermetallic Ni-Al catalyst with nanostructure. 2017 IEEE International Young Scientists Forum on Applied Physics and Engineering (YSF-2017). 2017. P.299-302.
Belokon K., Belokon Y. The study of catalysts based on intermetallic NiAl alloys. Ceramic Transactions. 2017. Vol. 262. P.219-225.
Середа Б.П., Кожемякин Г.Б., Савела К.В., Белоконь Ю.А., Рыжков В.Г. Исследование влияния фазового состава Ni-Al сплавов на физико-химические свойства скелетных никелевых катализаторов. Металлургия. 2009. Вып. 20. С.112-117.
Середа Б.П., Кожемякин Г.Б., Рыжков В.Г., Савела К.В., Белоконь Ю.А. Влияние состава никель-алюминиевого сплава с добавками Co, Mn и Cu на структуру и удельную активность катализатора на их основе. Строительство, материаловедение, машиностроение. 2009. Вып. 48, ч. 1. С.101-104.
Belokon K.V., Belokon Y.A., Kozhemyakin G.B., Matukhno E.V. Еnvironmental assessment of the intermetallic catalysts utilization efficiency for deactivation of the pollutants emitted by electrode production enterprises. Scientific bulletin of National mining university, Scientific and technical journal. 2016. №3 (153). С.87-94.
