Участие СО₂ в каталитических реакциях получения легких олефинов на оксидах Gd-Fe-Co со структурой перовскита

Исследовано совместное гидрирование оксидов углерода в присутствии сложных оксидов со структурой перовскита GdFe_1-xCo_xO₃ (x = 0, 0.5, 1). Образцы катализаторов синтезированы по золь-гель-технологии и охарактеризованы методами РФА, РФЭС, ИК-фурье-спектрометрии, адсорбции, ТГ и ДСК. Железосодержащие образцы показали высокую каталитическую эффективность при гидрировании модельного биосинтез-газа до легких углеводородов. Увеличение содержания диоксида углерода в реакционной смеси до отношения CO₂/[CO + CO₂] = 0.5 подавляет образование метана и способствует синтезу легких олефинов. Гидрирование CO₂ протекает в две стадии: обратная реакция сдвига водяного пара с получением CO, за которой следует гидрирование CO с образованием олефинов и парафинов. Совместное действие Fe и Co повышает селективность по легким олефинов. Результаты работы дают полезную информацию для разработки эффективных биметаллических катализаторов гидрирования биосинтез-газа.

The cohydrogenation of carbon oxides in the presence of complex oxides with the perovskite structure GdFe_1-xCo_xO₃ (x = 0, 0.5, 1) was studied. The catalyst samples were synthesized via the sol-gel technology and characterized by XRD, XPS, FT-IR spectroscopy, N₂ adsorption, TG, and DSC. The iron-containing samples demonstrated a high catalytic efficiency in the hydrogenation of simulated biosynthesis gas to light hydrocarbons. An increase in the carbon dioxide content in the reaction mixture to the ratio CO₂/[CO + CO₂] = 0.5 suppressed methane formation and favors the synthesis of light olefins. The hydrogenation of CO₂ proceeds in two steps: the reverse water gas shift reaction to form CO followed by CO hydrogenation to yield olefins and paraffins. The tandem effect of Fe and Co enhances the selectivity for light olefins. These findings provide valuable information useful for the rational design of efficient bimetallic catalysts for biosyngas hydrogenation.