ИСТИНА

Развитие современной химической промышленности невозможно без создания гетерогенных катализаторов – материалов, обеспечивающих эффективное протекание важных химических реакций. В последнее время получает развитие метод синтеза катализаторов, основанный на восстановлении никелатов с перовскитоподобной структурой. Например, никелат лантана LaNiO3 широко обсуждается в литературе как перспективный материал для получения катализаторов большого количества реакций. В нашей работе проводилось исследование восстановительного разложения никелатов LaNiO3 и La2NiO4, обладающих перовскитоподобной структурой. Синтез оксидов проводили с помощью цитратного метода. Чтобы изучить особенности фазообразования этих сложных никелатов, проводили отжиг цитратных ксерогелей при различных температурах – 800, 900 и 1000 ⁰С. Установлено, что в данной работе оптимальная температура синтеза LaNiO3 составила 800 ⁰С, а получение чистого La2NiO4 возможно при 1000 ⁰С. Изучение микроструктуры полученных никелатов проводили с помощью метода растровой электронной микроскопии (РЭМ). LaNiO3 отличается существенно меньшим размером кристаллитов – около 100-200 нм, тогда как порошок La2NiO4 состоит из частиц размером около 500 нм. Для изучения восстановительного разложения никелатов в работе применялся метод термогравиметрического анализа в токе газовой смеси 5% Н2 + 95% Ar (ТГ+Н2). Было определено, что восстановление как LaNiO3, так и La2NiO4 протекает в две стадии, причём температуры восстановления фазы La2NiO4 заметно выше, что может говорить о большей устойчивости структуры данного соединения. Для изучения химических и морфологических превращений, протекающих при восстановлении LaNiO3 и La2NiO4, были получены образцы с помощью восстановления этих никелатов при различных температурах. Помимо химических превращений, в данной работе изучали также изменения микроструктуры материалов при восстановлении. Для этого образцы, полученные восстановлением LaNiO3 и La2NiO4, исследовали методом РЭМ. Восстановление никелатов лантана как со структурой перовскита, так и со структурой K2NiF4 происходит в две отчетливо выраженные стадии. На первой наблюдается частичное восстановление Ni3+ до Ni2+, что не приводит к разрушению перовскитоподобной структуры сложного оксида. Вторая стадия в обоих случаях – полное разрушение первоначальной структуры с образованием композита Ni/La2O3. Вследствие того, что LaNiO3 характеризуется как меньшей температурой синтеза, так и меньшей температурой восстановления, его применение выглядит более перспективным для получения композитных катализаторов низкотемпературных реакций.