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

Воздействие FeSO4, наноразмерного серебра и кластера {Mo72Fe30} на окисление этиленгликоля H2O2

С.Ю. Меньшиков1, А.Н. Малышев1,2, В.С. Курмачева1, С.А. Федоров3,1, М.О. Тонкушина2, А.А. Остроушко2

1 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
2 ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
3 ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения РАН»

DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.933

Оригинальная статья

Аннотация: Изучены каталитические свойства FeSO4, нанокластерного железомолибденового полиоксометаллата {Mo72Fe30} и наноразмерного металлического серебра при жидкофазном окислении водного раствора этиленгликоля пероксидом водорода. Для определения продуктов окисления, содержащих альдегидную группу, в пробы оксидатов добавлялся о-фенилендиамин.Полиоксометаллат {Mo72Fe30} синтезировали по широко известной и используемой на практике двухстадийной методике. Коллоидный раствор серебра получали по методике, которая берет за основу метод Туркевича. По данным анализа, проведенного на лазерном анализаторе размеров частиц, основная доля частиц серебра имеет размеры около 2 нм. Анализ непрореагировавшего этиленгликоля проводили методом ГХ-ПИД. По конверсии этиленгликоля установлено, что наибольшую активность при примерно одинаковом % содержании катализатора в исходной реакционной смеси проявляет наноразмерное металлическое серебро. При этом среди продуктов окисления при добавлении о-фенилендиамина отмечено наличие соединений с альдегидной группой, время выхода которых из хроматографической колонки больше, чем у исходного этиленгликоля.

Ключевые слова: полиоксометаллат, кеплерат, FeSO4, наноразмерное металлическое серебро, каталитические свойства, окисление этиленгликоля, H2O2

  • Меньшиков Сергей Юрьевич – к.х.н., доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
  • Малышев Александр Николаевич – инженер-исследователь Научно-исследовательской и испытательной лаборатории аналитической химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет», инженер-исследователь кафедры ФХМА ФТИ ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Курмачева Вера Сергеевна – лаборант-исследователь Научно-исследовательской и испытательной лаборатории аналитической химии, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
  • Федоров Сергей Андреевич – к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии цветных металлов, ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения РАН», ведущий научный сотрудник Научно-исследовательской и испытательной лаборатории аналитической химии ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
  • Тонкушина Маргарита Олеговна – к.х.н., старший научный сотрудник Отдела химического материаловедения, Институт естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени 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, Институт естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Ссылка на статью:

Меньшиков, С.Ю. Воздействие FeSO4, наноразмерного серебра и кластера {Mo72Fe30} на окисление этиленгликоля H2O2 / С.Ю. Меньшиков, А.Н. Малышев, В.С. Курмачева, С.А. Федоров, М.О. Тонкушина, А.А. Остроушко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 933-942. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.933.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Mеньшиков, С.Ю. Воздействие FeSO4 и нанокластерных полиоксометаллатов на окисление фенола персульфатом в спиртовой среде / С.Ю. Mеньшиков, А.Н. Малышев, В.С. Курмачева и др. // Физико-химические аспекты кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15 – С. 992-999. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15. 992.
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. Shi, H. Liquid-phase oxidation of ethylene glycol on Pt and Pt−Fe catalysts for the production of glycolic acid: remarkable bimetallic effect and reaction mechanism / H. Shi, X. Yin, B. Subramaniam, R.V. Chaudhari // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2019. – V. 58. – I. 40. – P. 18561-18568. DOI: 10.1021/acs.iecr.9b03419.
4. Водянкина, О.В. Глиоксаль: монография / О.В. Водянкина, Л.Н. Курина, Л.А. Петров, А.С. Князев. – М.: Academia, 2007. – 248 с.
5. Ghanta, M. Is the liquid-phase H2O2-based ethylene oxide process more economical and greener then the gas-phase O2-based silver-catalyzed process? / M. Chanta, T. Ruddy, D. Fahey et al. // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2013. – V. 52. – I. 1. – P. 18-29. DOI: 10.1021/ie301601y.
6. Shakeel, K. Performance comparison of industrially produced formaldehyde using two different catalysts / M. Javaid, Y. Muazzam, S.R. Nagvi et al. // Processes. – 2020. – V. 8. – I. 5. – Art. № 571. – 12 p. DOI: 10.3390/pr8050571.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 885-892. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.885.
11. Богачева, Н.В. Разработка пошаговой методики получения наночастиц серебра цитратным методом / Н.В. Богачева, К.А. Тарбеева, Н.Ю. Огородова // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2020. – Т. 63. – № 5. – С. 65-69. DOI: 10.6060/ivkkt.20206305.6171.
12. Velikov, K.P. Synthesis and characterization of large colloidal silver particles / K.P. Velikov, G.E. Zegers, A. van Blaaderen // Langmuir. – 2003. – V. 19. – I. 4. – P. 1384-1389. DOI: 10.1021/la026610p.
13. Dong, X. Shape control of silver nanoparticles by stepwise citrate reduction / X. Dong, X. Ji, H. Wu et al. // The Journal of Physical Chemistry C. – 2009. – V. 113. – I. 16. – P. 6573-6576. DOI: 10.1021/jp900775b.
14. Крутяков, Ю.А. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы / Ю.А. Крутяков, А.А. Кудринский, А.Ю. Оленин, Г.В. Лисичкин // Успехи химии. – 2008. – Т. 77. – Вып. 3. – С. 242-269.

⇐ Предыдущая статья | Содержание |