Влияние состава носителя Ce1–xZrxO2 на структурные
и каталитические свойства рутениевых катализаторов
Ru/Ce1–xZrxO2
в метанировании CO2
© 2026 Харченко Н.А.
1,2 , Пахарукова В.П.
1, Рогожников В.Н.
1, Горлова А.М.
1, Гладкий А.Ю.
1, Потемкин Д.И.
1
1
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
2
Новосибирский государственный университет, Россия
Статья поступила 16.02.2026 г.
Исследовано влияние состава смешанных оксидов церия–циркония на структурную организацию и каталитическую активность в реакции метанирования CO2 рутениевых катализаторов Ru/Ce1–xZrxO2
(x = 0, 0.1, 0.25, 0.5). Для структурной диагностики использовались методы порошковой дифракции, хемосорбции СО, рентгенографический метод анализа распределения атомных пар, спектроскопия комбинационного рассеяния. Установлено, что все катализаторы содержат ультрадисперсные частицы металлического рутения размером около 1.5 нм. Результаты in situ дифракционных исследований и термопрограммируемого восстановления водородом показали, что в процессе активации катализаторов нагревом в водородсодержащей газовой среде частицы рутения индуцируют восстановление оксидных носителей Ce1–xZrxO2
посредством механизма спилловера водорода. Показано, что при низком содержании циркония (х = 0.1, 0.25) оксиды Ce1–xZrxO2
представляют собой твердые растворы замещения на основе структуры CeO2
с высокой концентрацией структурных дефектов, оказывающих промотирующее действие на восстановление оксидов. Катализатор Ru/Ce0.75Zr0.25O2
продемонстрировал наилучшие показатели по каталитической активности. Дальнейшее увеличение содержания циркония до x = 0.5 приводит к падению активности. Это связано с деформациями кристаллической структуры оксида Ce0.5Zr0.5O2,
вызванными фазовым переходом из кубической в тетрагональную модификацию, и с
общим уменьшением концентрации восстанавливаемых катионов церия.
Ключевые слова: метанирование CO2, катализаторы, рутений, смешанный оксид церия–циркония, порошковая дифракция, метод анализа распределения атомных пар, спектроскопия комбинационного рассеяния, in situ исследования
DOI 10.26902/JSC_id167691