Структура та каталітична активність темплатованого нанопоруватого вуглецевого матеріалу з іммобілізованими нанокластерами нікелю

Abstract

Внутрішню поверхню нанопор високопоруватих вуглецевих матеріалів, одержаних темплатним синтезом на основі неорганічних молекулярних сит і полімеру з високим коксовим залишком, використано як носій каталітично активних кластерів нікелю. За допомогою методів малокутового розсіяння рентгенівського випромінювання та структурно-адсорбційних досліджень встановлено взаємозв'язок особливостей формування, структури та функціональних властивостей цієї каталітичної системи. Каталітичну активність нанокластерів нікелю, нанесеного на вуглецеві матеріали, досліджено в процесах катодного відновлення гідратованих протонів і гідрокрекінгу алкілароматичних вуглеводнів. Встановлено, що нанокластери нікелю, сформовані у вигляді дендритоподібних агрегатів всередині поруватого простору вуглецевої матриці, проявляють найбільшу каталітичну активність в обох процесах.

Внутренняя поверхность нанопор высокопористых углеродных материалов, полученных темплатным синтезом на основе неорганических молекулярних сит и полимера с высоким коксовым остатком, использована как носитель каталитически активных кластеров никеля. При помощи методов малоуглового рассеяния рентгеновского излучения и структурно-адсорбционных исследований установлена взаимосвязь особенностей формировання, структуры и функциональных свойств данной каталитической системы. Каталитическую активность нанокластеров никеля, нанесенного на углеродные материалы, исследовали в процессах катодного восстановления гидратированных протонов и гидрокрекинга алкилароматических углеводородов. Установлено, что нанокластеры никеля, сформированные в виде дендритоподобных агрегатов внутри пористого пространства углеродной матрицы, проявляют наивысшую каталитическую активность в обоих процесах.

The inner surface of high porosity nanocarbon materials that obtained by templated synthesis on the inorganic molecular sieve and high pyrolysis yield polymers base was used as support for catalytic active Ni nanoclusters. The structure peculiarities of templated nanoporous carbon material with nickel nanoclusters that formed in carbon pores were studied by small-angle X-ray (SAXS) scattering methods. The catalytic activity of Ni nanoclusters supported by nanostructured carbon membranes in processes of cathodic reduction of hydrated protons and hydrocracking of alkylaromatic hydrocarbons was investigated. It was established that dendritic shape aggregates of Ni nanoclusters that grew on the inner surface of carbon pores showed maximum catalytic activity in both reactions.