На основе инертного к спеканию окисда иттрия, обладающего кубической сингонией, получены пористые керамические материалы, в том числе с введением ?-Al2O3 порядка 10 %. Выявлены характеристики пористой структуры и фильтрационные свойства синтезированной керамики. Также проведены испытания материалов в условиях воздействия агрессивных сред (водные растворы кислоты H2SO4 (20 масс. %) и щелочи KOH (10 масс. %)) и термоциклических нагрузок. Результаты исследований показали, что полученные материалы не подвергаются деформации и деструкции в агрессивных средах. Термоциклические испытания не выявили деградации физико-механических характеристик исследуемых образцов. Экспериментальные исследования разделения твердых и жидких компонентов суспензий на пористых керамических мембранах установили эффективность отбраковки модельных частиц SiC размером D50 = 500 нм более 99,9 %. Достигнутые эксплуатационные характеристики в сочетании с развитым поровым пространством синтезированных материалов позволяют эффективно применять их для микро- и ультрафильтрации жидкостей и процессов катализа в условиях воздействия агрессивных сред и высоких термических нагрузок.
Роман Дмитриевич Капустин – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН), Черноголовка, Россия
Андрей Олегович Кириллов – младший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова Российской академии наук (ИСМАН), Черноголовка, Россия
Алексей Станиславович Федотов – доктор химических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия
Данил Юрьевич Грачев – младший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия
1. Eneh O. C. A review on petroleum: Source, uses, processing, products and the environment // Journal of applied sciences. 2011. V. 11, No. 12. P. 2084 – 2091.
2. Olusola O. James, Sandip Mandal, Nkem Alele, et al. Lower alkanes dehydrogenation: Strategies and reaction routes to corresponding alkenes // Fuel Processing Technology. 2016. V. 149. P. 239 – 255. URL: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.04.016
3. Fleisch T. H., Iglesia E., Spivey J. J. Natural gas conversion VI. Amsterdam: Elsevier Science, 2001. 542 p.
4. Bartholomew C. H., Farrauto R. J. Fundamentals of industrial catalytic processes, 2nd ed. Hoboken, John Wiley & Sons, Inc., 2006. 992 p. DOI: 10.1002/9780471730071
5. Argyle M. D., Bartholomew C. H. Heterogeneous catalyst deactivation and regeneration: A review // Catalysts. 2015. V. 5, No. 1. P. 145 – 269. URL: https://doi.org/10.3390/catal5010145
6. Fu H., Zhang H., Ma H., et al. Strontium promoted PtSn/Al?O? catalysts for propane dehydrogenation to propylene // Catalysis Letters. 2024. V. 154. P. 3867 – 3881. DOI: 10.1007/s10562-024-04619-9
7. Kurchatov I. M., Laguntsov N. I., Tsodikov M. V., et al. The nature of permeability anisotropy and catalytic activity // Kinetics and Catalysis. 2008. V. 49, No. 1. P. 121 – 126. DOI: 10.1134/S0023158408010151
8. Wang T., Jiang F., Liu G., et al. Effects of Ga doping on Pt/CeO?–Al?O? catalysts for propane dehydrogenation // AIChE Journal. 2016. V. 62, No. 12. P. 4365 – 4376. DOI: 10.1002/aic.15339
9. Liu G., Zeng L., Zhao Z.-J., et al. Platinum-modified ZnO/Al?O? for propane dehydrogenation: minimized platinum usage and improved catalytic stability // ACS Catalysis. 2016. V. 6, No. 4. P. 2158 – 2162. DOI: 10.1021/acscatal.5b02878
10. Капустин Р. Д., Уваров В. И., Кириллов А. О., Копытский В. О. Исследование структуры нанопористых керамических материалов на основе иттрия // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 89, № 12. С. 53 – 59. URL: https://doi.org/10.26896/1028-6861-2023
11. Мержанов А. Г. Процессы горения и синтез материалов. Черноголовка: ИСМАН, 1998. 512 p.
12. Borovinskaya I. P., Merzhanov A. G., Uvarov V. I. Capillary-porous SHS materials for filtration of liquids and gases // Science-production. 2001. V. 10. P. 28 – 32.
13. Levashov E. A., Mukasyan A. S., Rogachev A. S., Shtansky D. V. Self-propagating high-temperature synthesis of advanced materials and coatings // International Materials Reviews. 2016. V. 62, No. 4. P. 1 – 37. DOI: 10.1080/09506608.2016.1243291
14. Бакунов В. С., Балкевич В. Л., Гузман И. Я. и др. Практикум по технологии керамики и огнеупоров. М.: Стройиздат, 1972. 352 p.
15. Гузман И. Я. Химическая технология керамики. М.: Стройматериалы, 2003. 496 p.
16. Fang He, Yejie Cao, Yongsheng Liu, et al. Self-healing and failure behavior of yttrium silicate coated SiCf/SiC composites in air at elevated temperatures // Ceramics International. 2023. V. 49, No. 3. P. 5335 – 5344. URL: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.057
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.09.pp.028-036
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
