Синтез углеродных наноматериалов из углеводородного сырья на катализаторе Ni/SBA–15
И. А. СТРЕЛЬЦОВ1, И. В. МИШАКОВ1,2, А. А. ВЕДЯГИН1,2, М. С. МЕЛЬГУНОВ1,3
1Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия)
strel@catalysis.ru
2Новосибирский государственный технический университет, проспект К. Маркса, 20, Новосибирск 630092 (Россия)
mishakov@catalysis.ru
3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, ул. Пирогова, 2, Новосибирск 630090 (Россия)
max@catalysis.ru
Ключевые слова: мезопористые силикаты, SBA–15, углеродные нановолокна, каталитическое разложение, углеводородное сырье, природный газ, пропан, бутан, карбидный цикл
Страницы: 187-194
Аннотация
Осуществлен синтез углеродных наноматериалов путем разложения углеводородного сырья различного состава (природный газ, пропан-бутановая смесь) при 700 °С с использованием никелевого катализатора 20 % Ni/SBA–15. В качестве носителя для никелевых катализаторов использован мезопористый силикатный материал SBA–15 с фиксированным диаметром пор. Показано, что предварительная функционализация носителя аминогруппами обеспечивает более высокую дисперсность частиц никеля за счет их стабилизации внутри каналов мезопористой силикатной матрицы. Максимальный выход углеродных наноматериалов (27 г/гNi) достигнут в случае использования смеси С3–С4. Продукт представляет собой полые углеродные нановолокна диаметром 10–50 нм. Методом ПЭМ ВР установлено, что образование углеродных нитей происходит за счет активных центров, закрепленных на внешней поверхности носителя. При этом частицы металла, находящиеся в порах матрицы SBA–15, не участвуют в процессе. Изучено влияние процесса метанирования углерода на выход углеродного наноматериала и его морфологические особенности.
|
