Catalytic oxidation of carbon monoxide on lithium-zinc ferrites with a spinel structure

• Autorzy: Tatarchuk T.

Warianty tytułu

EN

Utlenianie katalityczne monotlenku węgla na ferrytach litowo-cynkowych o strukturze spinelowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The catalytic activity of Li-Zn ferrites with the chemical composition ZnyLi0,5-0,5yFe2,5-0,5yO4 (0.0 < y < 1.0) towards oxidation of CO has been investigated. The structures of the catalysts were characterized by X-ray diffraction, surface area, catalytic and saturation magnetization measurements. X-ray diffraction data shows that Li-Zn ferrite powders with a spinel structure have been formed successfully in all the samples. Saturation magnetization increases with the increase of zinc concentration up to y=0.4 and then it decreases with the increase of the zinc content. The catalytic oxidation of carbon monoxide was carried out at 673, 773, and 873 K using a flow system. The results obtained revealed that the activity of the catalysts are strongly affected by the structure of the ferrite spinel formed as a result of the solid-solid interaction between Fe2O3, ZnO and Li2O. Correlations between the composition, magnetic and catalytic properties of the catalysts are reported. The mechanism of interaction of CO with adsorbed oxygen was studied using antistructural model.

PL

Zbadano aktywność katalityczną ferrytów Li-Zn o składzie chemicznym ZnyLi0,5-0,5yFe2,5-0,5yO4 w utlenianiu monotlenku węgla. Katalizatory zostały scharakteryzowane przy pomocy dyfraktometrii rentgenowskiej, wartości powierzchni właściwej, aktywność katalityczną oraz pomiary saturacji magnetycznej . Dane XRD wykazały, że Li-Zn ferryty posiadające strukturę spinelową zostały uzyskane we wszystkich próbkach. Saturacja magnetyczna wzrasta wraz ze wzrostem zawartości cynku do y=0.4 a zatem maleje. Oksydację katalityczną monotlenku węgla przeprowadzono w temperaturach 673, 773 oraz 873 K w układzie przepływowym. Wyniki uzyskane wskazują, że aktywność katalizatorów w dużym stopniu zależy od struktury spinelowej, powstającej na skutek reakcji pomiędzy Fe2O3, ZnO oraz Li2O. Zbadano zależność aktywności katalitycznej od składu chemicznego katalizatorów. Mechanizm oddziaływania CO z adsorbowanym tlenem zbadano za pomocą modelu antystruktury.

Słowa kluczowe

EN

Carbon monoxide; spinels; lithium-zinc ferrites; catalytic activity; antistructure

PL

monotlenek węgla; spinele; ferryt litowo-cynkowy; aktywność katalityczna; antystruktura

• Wydawca: Bydgoskie Towarzystwo Naukowe
• Czasopismo: Ekologia i Technika
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 22, nr 2
• Strony: 70--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tatarchuk T.

• Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, Institute of Natural Sciences, Shevchenko Str., 57, Ivano-Frankivsk, 76025, Ukraine

Bibliografia

• 1. Naira T.D.R., Aniz C.U. (2013). Effect of Redox Nature of Impregnated Ferrite Catalysts on Their Carbon Monoxide // Research and Reviews: Journal of Material Sciences, Vol. l, Issue 2, P.45-52.
• 2. Prasad R., Singh P. (2012). A Review on CO Oxidation Over Copper Chromite Catalyst // Catalysis Reviews: Science and Engineering, Vol.54, P. 224-279.
• 3. Ivanov K., Dimitrov D., Boyanov B. (2011). Deactivation of Cu - Cr/γ-alumina Catalysts for Combustion of Exhaust Gases // World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol.5., N. l, P. 270-276.
• 4. Lou J.C., Chang C.K. (2006). Catalytic oxidation of CO over a catalyst produced in the ferrite process // Environmental Engineering Science, N.23, P. 1024.
• 5. Eyubova S.M., Yagodovskii V.D. (2007). The oxidation of carbon monoxide on a catalyst with a spinel structure containing Mg ferrite // Russian Journal of Physical Chemistry A, Vol. 81, Issue 4, P. 544-548.
• 6. TascaJ.E., Quincoces C., Alvarez A.M., GonzalezM. G., Lavat A. (2009). Preparation and characterization of an AB2O4 spinel type oxide: catalytic application of the supported CuFe204 solid // The Journal of the Argentine Chemical Society., Vol. 97, N. l, P. 69-79.
• 7. Xue L, Zhang C., He H., Teraoka Y. (2007). Catalytic decomposition of N2O over CeO2 promoted Co3O4 spinel catalyst // Applied Catalysis B: Environmental Vol. 75, P. 167-174.
• 8. Freitas N.L., Continho J.P., Silva M.C., Lira H.L., Kiminami R.H.G.A., Costa A.C.F.M. (2010). Synthesis of Ni-Zn ferrite catalysts by combustion reaction using different fuels // Materials Science Forum, Vol.660-661, P. 943.
• 9. Xanthopoulou G., Yekinis G. (1998). Investigation of catalytic oxidation of carbon monoxide over a Cu-Cr-oxide catalyst made by self-propagating high-temperature synthesis // Applied Catalysis B: Environmental, Vol.l9, P.37-44.
• 10. Sickafus K.E., Wills J.M., Grimes N.W. (1999). Structure of Spinel // J.Am.Ceram.Soc. Vol. 82, Issue 12, P.3279-3292.
• 11. Soibam L, Phanjoubam S., Sharma H.B., Sarma H.N.K., Prakash C. (2009). Magnetic studies of Li-Zn ferrites prepared by citrate precursor method // Physica B: Condensed Matter., Vol. 404, Issue 21, P. 3839-3841.
• 12. Sucksmith W., Clark C .A., Oliver D. J., Thompson J. E. (1953). The magnetic properties of the samples were measured by magnetometer at the room temperature // Spontaneous Magnetization - Techniques and Measurements / Rev. Mod. Phys., V.25, Issue l, P. 34-41.
• 13. Lisnyak S.S. (1992). Kristallokvazihimicheskaya model issledovaniy v himii tverdogo tela // Izv. RAN. Neorganicheskie materialyi., Vol.28, N9.,P.1913-1917.