Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 3
Abstract
Дослідження термохімічних властивостей кавової кислоти та її поверхневих комплексів важливі для фармацевтичної і харчової промисловості, медицини, а також для розробки технології гетерогенного каталітичного піролізу компонент відновлюваної рослинної біомаси. У цій роботі методом ІЧ-спектроскопії досліджено структуру комплексів кавової кислоти на поверхні нанорозмірного діоксиду церію в залежності від концентрації кавової кислоти на поверхні (0.1–1.2 ммоль/г), а також вивчено термічні перетворення поверхневих комплексів за допомогою температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД МС). Проведено аналіз різниці частот між асиметричними та симетричними коливаннями СОО–-групи (...) і для випадку монодентатної координації між коливаннями С=О та С-О– (...). Виходячи з отриманих значень D, можна припустити, що на поверхні нанорозмірного діоксиду церію присутні бідентатні хелатні комплекси (D ≈ 72 см-1), бідентатні місткові комплекси (D ≈ 110 см-1) та монодентно зв'язані комплекси (D ≈ 236 см–1) кавової кислоти. Крім того, на поверхні присутні комплекси, зв’язані через фенольні гідроксильні групи. Це пов’язано зі здатністю нанорозмірного діоксиду церію генерувати оснóвні гідроксильні групи, які здатні депротонувати фенольні групи з утворенням фенолятів на поверхні. Аналіз мас-спектрометричних даних дозволив ідентифікувати продукти термічної трансформації та виявив можливі шляхи формування 3,4-дигідроксифенілетилену, пірокатехіну та фенолу з поверхневих комплексів кавової кислоти, структура яких була підтверджена даними ІЧ-спектроскопії. Розраховано кінетичні параметри реакції формування фенолу. Встановлено, що на поверхні CeO2 ефективно відбуваються реакції декарбоксилювання, дегідратації та декарбонілювання кавової кислоти. Ці реакції є бажаними процесами в технологіях конверсії біомаси.
Authors and Affiliations
N. N. Nastasiienko, B. B. Palianytsia, M. T. Kartel, M. Larsson, T. V. Kulik
Keywords
Related Articles
- EP ID EP461652
- DOI 10.15407/hftp09.03.275
- Views 95
- Downloads 0
Каталитическое разложение органических пероксидов в неводных средах нанопористыми и наноразмерными углеродными катализаторами
Цель работы – исследование каталитической системы “Углеродный наноматериал – молекулы диацил пероксида в неводной середе” и определение основных факторов, которые влияют на каталитическую активность выбранных материалов....
Вплив механохімічного модифікування на властивості порошків оксиду і оксигідроксиду олова(iv)
Шляхом механохімічної обробки модифіковано зразки порошків низькодисперсного оксиду олова(IV) та високодисперсного оксигідроксиду олова(IV). Фізико-хімічні властивості всіх зразків досліджені за допомогою ДТА, РФА, ІЧ-сп...
Synthesis of the composites of graphene nanoplatelets/(Ni-Co) and their properties
On the base of graphene/metal type systems there are high-content capacitors, electrodic and magnetic materials of different applications are created with use of nickel, cobalt, and iron. The catalytic activity of system...
Сорбционные свойства сополимеров этиленгликольдиметакрилата и метакриловой кислоты с различной степенью сшивки по отношению к ионам редкоземельных элементов
Методом ионного импринтинга синтезированы сорбционные материалы для редкоземельных элементов на основе сополимеров этиленгликольдиметакрилата и метакриловой кислоты с различной степенью сшивки. Применены два подхода ионн...
Электрофизические свойства композитов на основе эпоксидной смолы и терморасширенного графита
Разработаны полимерные конструкционные материалы на основе эпоксидной смолы, терморасширенного графита (ТРГ) и наполнителей неорганической природы - перлита, вермикулита с улучшенными электрофизическими характеристиками....