Radiation stimulation of the catalytic activity of zirconium dioxide nanoparticles during the conversion of hydrocarbons

Abstract

The comparison of the catalytic activity of the initial and activated by bremsstrahlung γ-radiation on a high-current electron accelerator of zirconium dioxide nanoparticles on the nature of the conversion of ethanol. The used γ-activation parameters contributed to the formation of a more perfect crystal structure of ZrO₂ nanoparticles. It was shown that when using γ-activated ZrO₂ nanoparticles as a catalyst, the yield of hydrocarbon products during the conversion of ethanol was several times higher than the yield of the same products in the case of using the initial ZrO₂ nanoparticles. The mechanism of such a conversion of ethanol can be associated with the synergism of large ionization losses of Auger electrons and the effect of highly reactive products involved in heterogeneous catalysis.

Проведено порівняння каталітичної активності вихідних та активованих гальмівним γ-випромінюванням на потужному прискорювачі електронів наночастинок діоксиду цирконію на характер конверсії етанолу. Параметри γ-випромінювання, які використовували, сприяли формуванню більш досконалої кристалічної структури наночастинок ZrO₂. Показано, що у випадку використання у якості каталізатора γ-активованих наночастинок ZrO₂ вихід вуглеводних продуктів при конверсії етанолу підвищується у декілька разів відносно таких же продуктів у разі використання вихідних наночастинок ZrO₂. Механізм подібної конверсії етанолу може бути пов’язаним з синергізмом великих іонізаційних втрат Оже-електронів та впливом високо реакційних продуктів, які приймають участь у гетерогенному каталізі.

Проведено сравнение каталитической активности исходных и активированных тормозным γ-излучением на сильноточном электронном ускорителе наночастиц диоксида циркония на характер конверсии этанола. Используемые параметры γ-активации способствовали формированию более совершенной кристаллической структуры наночастиц ZrO₂. Показано, что при использовании в качестве катализатора γ-активированных наночастиц ZrO₂ выход углеводородных продуктов при конверсии этанола превышал в несколько раз выход таких же продуктов в случае использования исходных наночастиц ZrO₂. Механизм подобной конверсии этанола может быть связан с синергизмом больших ионизационных потерь Оже-электронов и воздействием высокореакционных продуктов, участвующих в гетерогенном катализе.