Catalytic oxidation of acetone and ethanol on a platinum wire

О.С. Черненко; В.В. Калінчак; О.К. Копійка; М.В. Розізнаний; А.В. Федоренко

doi:10.15330/pcss.24.1.166-172

Автор(и)

О.С. Черненко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна
В.В. Калінчак Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна
О.К. Копійка Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна
М.В. Розізнаний Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна
А.В. Федоренко Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.24.1.166-172

Ключові слова:

каталізатор, платина, ацетон, етанол, займання, погасання, горіння

Анотація

Отримані вольт-амперні характеристики тонкого довгого платинового дроту повітрі з малими домішками парів ацетону чи етанолу. Використовуючи квадратичну залежність опору платини від температури розраховані температурно-струмові залежності для дроту. При концентраціях парів горючого газу вище певного значення ці залежності проявляють гістерезисний характер. Використовуючи припущення про повне окислення ацетону та етанолу на платині, як каталізаторі, та перший порядок реакції окислення, виконаний аналіз температурно-струмових залежностей. Різниця температур високо та низькотемпературного стаціонарних режимів каталітичного окислення на дротині дозволяє оцінювати концентрацію домішки в суміші. В результаті побудована експериментальна залежність критичного значення сили струму каталітичного займання та погасання газової суміші на платині від концентрації домішки. При її аналітичному описі можна доволі точно оцінити видимі значення енергії активації та передекспонентного множника реакції окислення в широкому температурному діапазоні. Запропоновано метод визначення кінетичних параметрів реакції окислення по знайдених експериментально параметрам виродження критичних умов.

Посилання

N. S. Marinkovic, M. Li, & , R. R., Adzic, Pt-based catalysts for electrochemical oxidation of ethanol, Topics in Current Chemistry, 377(3), 11 (2019); https://doi.org/10.1007/s41061-019-0236-5.

R. Rizo, S. Pérez-Rodríguez, & G. García, Well-defined platinum surfaces for the ethanol oxidation reaction, ChemElectroChem, 6(18), 4725 (2019); https://doi.org/ 10.1002/celc.201900600.

Guangxing Yang, Qiao Zhang, Hao Yu, Feng Peng, Platinum-based ternary catalysts for the electrooxidation of ethanol, Particuology, 58, 169 (2021); https://doi.org/10.1016/j.partic.2021.01.007.

Yunli Ge, Kaixuan Fu, Qian Zhao, Na Ji, Chunfeng Song, Degang Ma, Qingling Liu, Performance study of modified Pt catalysts for the complete oxidation of acetone, Chemical Engineering Science, 206, 499(2019); https://doi.org/10.1016/j.ces.2019.05.051.

Chaoquan Hu, Catalytic combustion kinetics of acetone and toluene over Cu0.13Ce0.87Oy catalyst, Chemical Engineering Journal,.168, 1185 (2011); https://doi.org/ 10.1016/j.cej.2011.02.006.

Mikhail N. Lyulyukin, Alexey S. Besov, Alexander V. Vorontsov, The Inﬂuence of Corona Electrodes Thickness on the Efﬁciency of Plasmachemical Oxidation of Acetone, Plasma Chem Plasma Process, 31, 23 (2011); https://doi.org/10.1007/s11090-010-9265-0.

Zhiwei Wang, Sha Li, Shaohua Xie, Yuxi Liu, Hongxing Dai, Guangsheng Guo, Jiguang Deng, Supported ultralow loading Pt catalysts with high H2O-, CO2-, and SO2-resistance for acetone removal, Applied Catalysis A: General., 579, 106 (2019); https://doi.org/10.1016/j.apcata.2019.04.018.

Guangxing Yang, Qiao Zhang, Hao Yua, Feng Peng, Platinum-based ternary catalysts for the electrooxidation of ethanol, Particuology, 58, 169 (2021); https://doi.org/10.1016/j.partic.2021.01.007.

S.G. Babu, P.A. Priyadarsini, R. Karvembu, Copper on boehmite: A simple, selective, efficient and reusable heterogeneous catalyst for oxidation of alcohols with periodic acid in water at room temperature, Appl. Catal. A Gen. 392 (1-2) (2011) 218–224, https://doi.org/10.1016/j.apcata.2010.11.012.

Francisco Jos´e Morales-Leal, Javier Rivera De la Rosa, Carlos J. Lucio-Ortiz, David A. De Haro Del Río, M.A. Garza-Navarro, Wei Tian, Jose E. Herrera, Monometallic platinum and palladium-based catalysts in the competitive oxidation of methanol over the liquid-phase methanol-ethanol mixtures, Chemical Engineering Journal, 426, 131623 (2021); https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131623.

Mitu Maria, Razus Domnina, Oancea Dumitru, Coupled Catalytic/Gas Phase Ignition of Propane-Oxygen-Inert Mixtures on an Isothermally Heated Platinum Filament Supported on Quartz Bar, Revista de Chimie (Bucharest). 69(4), 870 (2018); https://doi.org/10.37358/RC.18.4.6218.

V.V. Kalinchak, O.S. Chernenko, Thermal physics of flameless combustion of gases (monograph) (Odesa, Astroprint, 2020); http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/28625

D. A. Frank-Kamenet︠s︡kiĭ, N. Thon, Diffusion and heat exchange in chemical kinetics (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1955).

John H. Lienhard IV and John H. Lienhard V, A heat transfer textbook, 3rd ed (Cambridge, MA : Phlogiston Press, 2001).