Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65196910.31857/S2686953522600660YRQGXECHEMICAL TECHNOLOGYХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯESTIMATION OF EFFICIENCY OF OXALIC ACID APPLICATION IN SOLUTION COMBUSTION SYNTHESIS OF CATALYST FOR PRODUCTION OF HYDROGEN AND CARBON FROM METHANEОценка эффективности применения щавелевой кислоты в технологии синтеза катализатора методом горения растворов для получения водорода и углерода из метанаKurmashovP. B.КурмашовП. Б.kurmaschov@gmail.comPopovM. V.ПоповМ. В.kurmaschov@gmail.comBresterA. E.БрестерА. Е.kurmaschov@gmail.comUkhinaA. V.УхинаА. В.kurmaschov@gmail.comBannovA. G.БанновА. Г.kurmaschov@gmail.comNovosibirsk State Technical UniversityНовосибирский государственный технический университетN.D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наукInstitute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук010720235111687602022025Copyright ©; 2023, П.Б. Курмашов, М.В. Попов, А.Е. Брестер, А.В. Ухина, А.Г. БанновCopyright ©; 2023, П.Б. Курмашов, М.В. Попов, А.Е. Брестер, А.В. Ухина, А.Г. Баннов2023П.Б. Курмашов, М.В. Попов, А.Е. Брестер, А.В. Ухина, А.Г. БанновП.Б. Курмашов, М.В. Попов, А.Е. Брестер, А.В. Ухина, А.Г. Банновhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651969

In this work, the parameters of catalyst synthesis by solution combustion method using oxalic acid as a reducing agent, were investigated. The catalysts activity in the process of obtaining hydrogen and carbon nanofibers by the catalytic decomposition of methane has been determined. The effectiveness of using this reagent for the preparation of a nickel catalyst (90% Ni/10% Al2O3) that does not require preliminary reduction with hydrogen was shown. Based on the regression analysis, it was found that among the catalyst synthesis parameters, the yields of carbon and hydrogen are most strongly influenced by temperature.

В данной работе представлены исследования параметров синтеза катализаторов методом горения растворов при использовании щавелевой кислоты в качестве восстановителя. Определена активность катализаторов в процессе получения водорода и углеродных нановолокон каталитическим разложением метана. Показана эффективность применения щавелевой кислоты в технологии получения никелевого катализатора 90% Ni/10% Al2O3, не требующего предварительного восстановления водородом. На основании регрессионного анализа было установлено, что среди параметров оптимизации катализатора на выходы углерода и водорода наибольшее влияние оказывает температура.

methane decompositionhydrogencarbon nanofiberssolution combustionoxalic acidразложение метанаводородуглеродные нановолокнагорение растворащавелевая кислотаАвторы благодарят Отдел структурных исследований ИОХ РАН за исследование образцов методом электронной микроскопии.Kuvshinov D.G., Kurmashov P.B., Bannov A.G., Popov M.V., Kuvshinov G.G. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 31. P. 16271–16286. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.04.179Shen Y., Lua A. // J. Power Sources. 2015. V. 280. P. 467–475. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.01.057Wang H.Y., Lua A.C. // Chem. Eng. J. 2015. V. 262. P. 1077–1089. https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2014.10.063Kenzhin R.M., Bauman Y.I., Volodin A.M., Mishakov I.V., Vedyagin A.A. // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 427. P. 505–510. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.08.227Muto T., Asahara M., Miyasaka T., Asato K., Uehara T., Koshi M. // Chem. Eng. Sci. 2023. V. 274. P. 117931. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117931Kurmashov P.B., Bannov A.G., Popov M.V., Kazakova A.A., Ukhina A.V., Kuvshinov G.G. // Russ. J. Appl. Chem. 2018. V. 91. № 11. P. 1874–1881. https://doi.org/10.1134/S1070427218110198Kurmashov P.B., Bannov A.G., Popov M.V., Brester A.E., Ukhina A.V., Ishenko A.V., Maksimovskii E.A., Tolsto-brova L.I., Chulkov A.O., Kuvshinov G.G. // Int. J. Energy Res. 2022. V. 46. № 9. P. 11957–11971. https://doi.org/10.1002/er.7964Kingsley J.J., Patil K.C. // Mater. Lett. 1988. V. 6. № 11–12. P. 427–432. https://doi.org/10.1016/0167-577X(88)90045-6Prakash A.S., Khadar A.M.A., Patil K.C., Hegde M.S. // J. Mater. Synth. Process. 2002. V. 10. P. 135–141. https://doi.org/10.1023/A:1021986613158Popov M.V., Bannov A.G // AIP Conf. Proc. 2022. V. 2390. № 1. P. 020060. https://doi.org/10.1063/5.0070001Ermakova M.A., Ermakov D.Yu., Kuvshinov G.G., Plyasova L.M. // J. Catal. 1999. V. 187. № 1. P. 77–84. https://doi.org/10.1006/jcat.1999.2562Kuvshinov G.G., Mogilnykh Yu.I., Kuvshinov D.G., Zaikovskii V.I., Avdeeva L.B. // Carbon. 1998. V. 36. № 1–2. P. 87–97. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(97)00131-0Kuvshinov G.G., Popov M.V., Tonkodubov S.E., Kuvshinov G.G. // Russ. J. Appl. Chem. 2016. V. 89. № 11. P. 1777–1785. https://doi.org/10.1134/S1070427216110070Krutskii Yu.L., Bannov A.G., Sokolov V.V., Dykova K.D., Shinkarev V.V., Ukhina A.V., Maksimovskii E.A., Pichugin A.Yu., Solov’ev E.A., Krutskaya T.M., Kuvshinov G.G. // Nanotechnol. Russia. 2013. V. 8. № 3–4. P. 3212–3217. https://doi.org/10.1134/S1995078013020109Pichugin A.Yu., Maksimovskii E.A., Krutskaya T.M., Netskina O.V., Bataev I.A. // Ceram. Int. 2017. V. 43. № 3. P. 3212–3217. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.11.146Brester A.E., Golovakhin V.V., Novgorodtseva O.N., Lapekin N.I., Shestakov A.A., Ukhina A.V., Prosanov I.Yu., Maksimovskii E.A., Popov M.V., Bannov A.G. // Dokl. Chem. 2021. V. 501. № 2. P. 264–269. https://doi.org/10.1134/S0012500821120016Bannov A.G. Prášek J., Jašek O., Shibaev A.A., Zajíčková L. Gas sensing properties of carbon nanomaterials. In: Proc. of the 2016 39th International Spring Seminar on Electronics Technology (ISSE), Pilsen, Czech Republic, 18–22 May 2016. V. 2016. P. 449–451. https://doi.org/10.1109/ISSE.2016.7563238Bannov A.G., Popov M.V., Brester A.E., Kurmashov P.B. // Micromachines. 2021. V. 12. № 2. P. 186. https://doi.org/10.3390/mi12020186Shinkarev V.V., Glushenkov A.M., Kuvshinov G.G., Kuvshinov D.G. // Appl. Catal., B. 2009. V. 85. № 3–4. P. 180–191. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2008.07.011Shinkarev V.V., Glushenkov A.M., Kuvshinov G.G., Kuvshinov D.G. // Carbon. 2010. V. 48. № 7. P. 2004–2012. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.02.008Bannov A.G., Uvarov N.F., Shilovskaya S.M., Kuvshi-nov G.G. // Nanotechnol. Russia. 2012. V. 7. № 3–4. P. 169–177. https://doi.org/10.1134/S1995078012020048Dong Y., Ni Q., Li L., Fu Y. // Mater. Lett. 2014. V. 132. P. 206–209. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.06.084Li Y., Li D., Wang G. // Catal. Today. 2011. V. 162. № 1. P. 1–48. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.12.042Hadian M., Marrevee D.P.F., Buist K.A., Reesink B.H., Bos R., Bavel A.P., Kuipers H.A.M. // Chem. Eng. Sci. 2022. V. 260. № 22. P. 117938. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117938Roslyakov S.I., Kovalev D.Yu., Rogachev A.S., Manu-kyan H., Mukas’yan A.S. // Dokl. Phys. Chem. 2013. V. 449. № 1. P. 48–51. https://doi.org/10.1134/S0012501613030068Kachala V.V., Khemchyan L.L., Kashin A.S., Orlov N.V., Grachev A.A., Zalesskiy S.S., Ananikov V.P. // Russ. Chem. Rev. 2013. V. 82. № 7. P. 648–685. https://doi.org/10.1070/rc2013v082n07abeh004413