Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Воздействие FeSO4 и нанокластерных полиоксометаллатов на окисление персульфатом фенола в спиртовой среде

С.Ю. Меньшиков1, А.Н. Малышев1,2, В.С. Курмачева1, М.О. Тонкушина2, А.А. Остроушко2

1 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
2 ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»

DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.992

Оригинальная статья

Аннотация: Изучены каталитические свойства FeSO4, нанокластерного железомолибденового полиоксометаллата {Mo72Fe30} и нанокластерного молибденового полиоксометаллата {Mo132} при окислении фенола в этанолоизобутанольном растворе персульфатом. Для определения продуктов окисления, фенола, этанола и изобутанола кислотной природы в реакционную смесь в каждом эксперименте добавлялся сульфокатионит КУ-2, чтобы катализировать реакцию этерификации кислотных продуктов окисления с исходными спиртами. Продукты кислотной этерификации идентифицировались методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектроскопическим детектором. По конверсии фенола, этанола и изобутанола проведено сравнение каталитических свойств гомогенного катализатора FeSO4 (аналогичного реактиву Фентона) с гетерогенными катализаторами (полиоксометаллатами). Эти данные позволяют предполагать возможность дальнейшего поиска гетерогенных катализаторов, содержащих в своем составе Fe и Mo, при деструкции фенола перекисными соединениями.

Ключевые слова: полиоксометаллат, кеплерат, FeSO4, каталитические свойства, окисление фенола в этанольно-изобутанольной среде, персульфат калия, газовая хроматомасс-спектрометрия

  • Меньшиков Сергей Юрьевич – к.х.н., доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
  • Малышев Александр Николаевич – лаборант-исследователь НИЛ аналитической химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет», магистр 2 года обучения кафедры физико-химических методов анализа физико-технологического института ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Курмачева Вера Сергеевна – студент 4 курса горно-технологического факультета, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
  • Тонкушина Маргарита Олеговна – к.х.н., научный сотрудник Отдела химического материаловедения Института естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Остроушко Александр Александрович – д.х.н., профессор, профессор кафедры физической и неорганической химии института естественных наук и математики, главный научный сотрудник, заведующий отделом химического материаловедения НИИ физики и прикладной математики, института естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Ссылка на статью:

Меньшиков, С.Ю. Воздействие FeSO4 и нанокластерных полиоксометаллатов на окисление персульфатом фенола в спиртовой среде / С.Ю. Меньшиков, А.Н. Малышев, В.С. Курмачева, М.О. Тонкушина, А.А. Остроушко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 992-999. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.992.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Остроушко, А.А. Наноструктурные катализаторы эмульсионной полимеризации скипидара под воздействием персульфата калия / А.А. Остроушко, С.Ю. Mеньшиков, Д.А. Роженцев и др. // Физико-химические аспекты кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14 – С. 829-837. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.829.
2. Аминова, А.Ф. Окислительная деструкция фенола реактивом Фентона / А.Ф. Аминова, И.А. Сухарева, А.К. Мазитова // Вода и экология: проблемы и решения. – 2018. – № 4(76). – С. 3-8. DOI: 10.23968/2305-3488.2018.23.4.3-8.
3. Меньшиков, С.Ю. Воздействие нанокластерного полиоксометаллата {Mo72Fe30} на окисление персульфатом йодид-ионов / С.Ю. Меньшиков, К.А. Белозерова, А.А. Остроушко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 853-859. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.853.
4. Артемьянов А.П. Каталитическое жидкофазное окисление фенола в водных средах с использованием катализатора углеродное волокно (железо, оксид железа) / А.П. Артемьянов, Л.А. Земскова, В.В. Иванов // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2017. – Т. 60. – Вып. 8. – С. 88-95. DOI: 10.6060/tcct.2017608.5582.
5. Rey, A. Catalytic wet peroxide oxidation of phenol over Fe/AC catalysts: Influence of iron precursor and activated carbon surface/A. Rey, M. Faraldos, J.A. Casas et al. // Applied Catalysis B: Environmental. – 2009. – V. 86. – I. 1-2. – P. 69-77. DOI: 10.1016/j.apcatb.2008.07.023.
6. Сиротин, С.В. Каталитические свойства хлорида железа (III), нанесенного на молекулярное сито МСМ-41 в жидкофазном окислении фенола / С.В. Сиротин, И.Ф. Московская, Ю.Г. Колягин и др. // Журнал физической химии. – 2011. – Т. 85. – № 3. – С. 453-459.
7. Сапунов, В.Н. Кинетика и механизм каталитического гидроксилирования фенола пероксидом водорода. VI. Физическая модель и механизм реакции / В.Н. Сапунов, А.И. Михайлюк, И.Ю. Литвинцев // Кинетика и катализ. – 1998. – Т. 39. – № 3. – С. 365-375.
8. Chen, C.X. Kinetics and reaction mechanism of phenol hydroxylation catalyzed by La-Cu4FeAlCO3 / C.X. Chen, C.H. Xu, Y.J. Feng et al. // Science in China Series B: Chemistry. – 2005. – V. 48. – I. 6. – P. 530-537. DOI: 10.1360/042004-66.
9. Müller, A. Organizational forms of matter: an inorganic super fullerene and keplerate based on molybdenum oxide / A. Müller, E. Krickemeyer, H. Bögge et al. // Angewandte Chemie International Edition. – 1998. – V. 37. – I. 24. – P. 3359-3363. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19981231)37:24<3359::AID-ANIE3359>3.0.CO;2-J.
10. Müller, A. Archimedean synthesis and magic numbers: «sizing» giant molybdenum-oxide-based molecular spheres of the keplerate type / A. Müller, S. Sarkar, S.Q.N. Shah et al. // Angewandte Chemie International Edition. – 1999. – V. 38. – I. 21. – P. 3238-3241. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(19991102)38:21<3238::AID-ANIE3238>3.0.CO;2-6.
11. Тонкушина, М.О. Деструкция полиоксометаллата {Mo72Fe30} как транспортного агента в средах, моделирующих кровь, его стабилизация альбумином / М.О. Тонкушина, И.Д. Гагарин, О.В. Русских и др. // Физикохимические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 885-892. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.885.
12. Малышев, А.Н. Жидкофазное окисление KI и скипидара персульфатом в CH3COOH / А.Н. Малышев, С.Ю. Меньшиков // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XXVIII МНТК, проводимой в рамках XXI Уральской горнопромышленной декады, 4-12 апреля 2023, Екатеринбург. – Екатеринбург: Изд-во «Форт Диалог-Исеть», 2023. – С. 207-209.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒