Russian Journal of Physical Chemistry ARussian Journal of Physical Chemistry AЖурнал физической химии0044-45373034-5537The Russian Academy of Sciences70048010.7868/S3034553725090051CHEMICAL KINETICS AND CATALYSISХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗResearch ArticleIMPLICATION OF LANTHANUM MODIFICATION METHODS ON THE STATUS AND STRUCTURAL PATTERNS OF IRON IN THE CATALYZATOR Fe/MgAl2O4ВЛИЯНИЕ МЕТОДИК МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЛАНТАНОМ НА СОСТОЯНИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖЕЛЕЗА В КАТАЛИЗАТОРЕ Fe/MgAl2O4PankinaG. VПанкинаГ. В

Department of Chemistry

Химический факультет

pankina5151@inbox.ruKharlanovA. NХарлановА. Н

Department of Chemistry

Химический факультет

kharl@kge.msu.ruNovotortsevR. YuНовоторцевР. Ю

Department of Chemistry

Химический факультет

-ChernavskiiP. AЧернавскийП. А

Department of Chemistry

Химический факультет

-Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваN.D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of SciencesИнститут органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН15092025999VOL 99, NO9 (2025)ТОМ 99, №9 (2025)1320133308012026Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0044-4537/article/view/700480

La-modified Fe/MgAl2O4 catalysts were prepared by methods of joint and sequential impregnation of the carrier – alumina-magnesium spinel. The data of TPV (temperature-programmed reduction) and in situ magnetometry showed that the catalyst obtained by lanthanum promotion of spinel is reduced more efficiently in comparison with the catalysts synthesized by other methods of lanthanum introduction into their composition. The data on adsorption and reduction properties of the catalysts by in situ magnetic method, low-temperature nitrogen adsorption and IR spectroscopy of adsorbed CO have been compared. It was found that the presence of lanthanum in the catalyst accelerates the reduction of iron oxides to iron.

Нанесенные катализаторы Fe/MgAl2O4, модифицированные La, приготовлены методами совместной и последовательной пропитки носителя – алюмо-магниевой шпинели. Данные ТПВ (температурно-программируемое восстановление) и магнитометрии in situ показали, что катализатор, полученный промотированием шпинели лантаном восстанавливается эффективнее по сравнению с катализаторами, синтезированными другими методиками введения лантана в их состав. Сопоставлены данные по адсорбционным и восстановительным свойствам катализаторов магнитным методом in situ, методом низкотемпературной адсорбции азота и ИК-спектроскопии адсорбированного CO. Установлено, что присутствие лантана в катализаторе ускоряет процесс восстановления оксидов железа до железа.

Fe-doped catalystspromotionlanthanumalumina-magnesium spineladsorptionIR spectra of adsorbed COin situ magnetic methodFe-нанесенные катализаторыпромотированиелантаналюмо-магниевая шпинельадсорбцияИК-спектры адсорбированного COмагнитный метод in situРабота выполнена с использованием оборудования, приобретенного за счет средств Программы развития Московского университета при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках Госбюджетной темы: “Физикохимия поверхности, адсорбция и катализ” ААА-А21-121011990019-4.Garcilazo V., Barrientos J., Bobadilla L.F. et al. // Renewable Energy. 2019. V. 132. P. 1141.Schulz H. // Appl. Catal. A. 1999. V. 186. P. 3.Ali S.S., Dasappa S. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2016. V. 58. P. 267.Khodakov A.Y., Chu W., Fongarland P. // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 1692.Liu Q.-Y., Shang C., Liu Z.-P. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13. No 15. P. 3342.Ngantsouehoc W., Zhang Y.Q., O’Brien R. J. et al. // Appl. Catal. A. 2002. V. 236. P. 77.Панкина Г.В., Чернавский П.А., Казак В.О., и др. // Журн.физ.химии. 2018. T. 92. № 9. C. 1409.Karaca H., Safonova O.V., Chambrey S. et al. // J. Catal. 2011. V. 277. P. 14.Bertella F., Lopes C.W., Foucher A.C. et al. // ACS Catal. 2020. P. 6042.Romar H., Rivoire E., Tynjälä P., Lass U. // Top. Catal. 2017. V. 60. P. 1408.Han W., Wang L., Li Z. et al. // Appl. Catal. A. 2019. V. 572. P. 158.Ribeiro M.C., Gnanamani M.K., Garcia R. et al. // Catal. Today. 2020. V. 343. P. 80.Guillera J., Diaz-López J. A., Berenguer A. et al. // Applied Catalysis A: General. 2022. V. 629. No 5. P. 118423.Iqbal S., Davies T.E., Hayward J.S. et al. // Catal. Today. 2016. V. 272. P. 74.Zeng S., Du Y., Su H., Zhang Y. // Catal. Commun. 2011. V. 13. P. 6.He L., Teng B., Zhang Y., Fa M. // Appl. Catal. A Gen. 2015. V. 505. P. 276.Zhao L., Liu G., Jinlin L.I., Chin. // J. Catal. 2009. V. 30. P. 637.Abbasi A., Ghasemi M., Sadighi S. // Bull. Chem. React. Eng. Catal. 2014. V. 9. No 1. P. 23.Bedel L., Roger A.-C., Rehspringer J.-L., Zimmermann Y. // J. Cat. 2005. V. 235. № 2. P. 279.Чернавский П.А., Панкина Г.В., Лунин В.В. // Успехи химии. 2011. Т. 80. С. 605.Sort J., Surinach S., Munoz J.S. // Phys. Rev. B: Condens. Matter. 1997. V.68. Р. 014421Ковтуненко П.В. Физическая химия твердого тела. М.: Высш. школа, 1993. 352 с.Davydov A. Molecular Spectroscopy of Oxide Catalyst Surfaces. N.Y.: Willey, 2003. 668 p.Angell C., Schaffer P.C. // J. Phys. Chem. 1966. V. 70. P. 1413.Ballivet-Tkatchenko D., Coudurier G. // Inorg. Chem. 1979. V. 18. P. 558.Couble J., Bianchi D. // Applied Catalysis A: Gen. 2011 V. 409–410. P. 28.Fellah M.F. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. P. 1940.Mihaylov M., Ivanova E., Chakarova K. et al. // Applied Catalysis A: Gen. 2011. V. 391. P. 3.Wielers A.F.H., Kock A.J.H.M., Hop C.E.C.A. et al. // J. Catal. 1989. V. 117. P. l.