Distinct promotion effects of Rh and Ru in Ni/13X granular catalysts for CO2 methanation: A structure–performance study

Journal of CO2 Utilization, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.jcou.2026.103556
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Ni/13X catalysts promoted with low Rh and Ru loadings were prepared on commercial 13X zeolite granules by low-water dropwise impregnation and evaluated for CO 2 methanation. The preparation procedure preserved the crystalline structure of the zeolite and enabled effective deposition of the active phase without additional shaping. Increasing the Ni loading from 5 to 10 wt% enhanced catalytic performance, while Rh and Ru exhibited distinct loading-dependent effects: 0.3 wt% Rh 2 O 3 was sufficient to achieve near-maximum performance within the investigated Rh loading range, whereas the activity of Ru-promoted catalysts increased progressively with RuO 2 loading. The promoted Ni-based catalysts achieved CO 2 conversions of up to 82.5%, with CH 4 selectivities reaching 86% for Ni–Rh/13X and 85% for Ni–Ru/13X at 450–500 °C. Combined SEM–EDS, H 2 -TPR, CO 2 -TPD, and Raman analyses revealed distinct promoter effects: Rh was associated with a more homogeneous spatial distribution of the Ni-containing phase and a redistribution of basic sites, whereas Ru more strongly enhanced catalyst reducibility. The observed CO formation was consistent with the involvement of the RWGS reaction followed by CO hydrogenation; however, an associative pathway involving the hydrogenation of adsorbed CO 2 -derived species cannot be excluded. Overall, the results demonstrate that low Rh and Ru loadings can effectively modify the physicochemical and catalytic properties of Ni/13X, providing a simple approach to the development of CO 2 methanation catalysts based on commercially available zeolite granules.