Сибирский федеральный университет

Исследовано влияние структурных характеристик однофазных образцов гематита со структурой α- Fe2O3 на каталитические свой ства в окислительном (окислитель O2) превращении метана при 750 °C. Катализаторы с разными структурными параметрами получали прокаливанием оксида железа (III) при температурах 800, 900, 1000 и 1100 °C. Установлено, что каталитические свой ства полученных образцов α- Fe2O3 существенно различаются. Повышение температуры прокаливания катализаторов в интервале 800– 1100 °C приводит к значительному, ~ в 30 раз, снижению удельной скорости превращения метана. Катализаторы также проявляют разную селективность в образовании продуктов CO2, CO и C2H6. Прокаливание при 800–900 °C приводит к формированию катализаторов глубокого окисления, селективность по CO2 составляет 93–96 %. Повышение температуры прокаливания приводит к росту селективности катализаторов по CO и C2H6, значения которых на прокаленном при 1100 °C образце составляют 14 и 55 % соответственно. Наблюдаемые каталитические закономерности обусловлены структурными изменениями в α-Fe2O3, которые происходят с повышением температуры прокаливания и проявляются в снижении объемной дефектности образцов, в снижении степени дефектности кристаллической решетки оксида, в образовании на поверхности низковалентных ионов Fe2+, что приводит к увеличению энергии связи решеточного кислорода