Исследование взаимодействия кофейной кислоты с поверхностью наноразмерного диоксида церия методами термодесорбционной масc-спектрометрии и ИК-спектроскопии
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 3
Abstract
Изучение термохимических свойств кофейной кислоты и ее поверхностных комплексов является важным для фармацевтической и пищевой промышленности, медицины, а также для разработки технологий гетерогенного каталитического пиролиза компонентов возобновляемой растительной биомассы. В этой работе изучена структура поверхностных комплексов кофейной кислоты на поверхности наноразмерного диоксида церия с использованием ИК-спектроскопии в зависимости от степени покрытия поверхности (0,1-1,2 ммоль/г). Термические превращения поверхностных комплексов были изучены с использованием температурно-программированной десорбционной масс-спектрометрии (ТПД МС). Был проведен анализ величины D – разницы между асимметричными и симметричными колебаниями СОО--группы (...) и в случае монодентатной координации между C=O и CO- колебаниями (...). Исходя из полученных значений D, можно предположить, что на поверхности наноразмерного диоксида церия присутствуют бидентатные хелатные комплексы ( ≈ 72 см–1), бидентатные мостиковые комплексы ( ≈ 110 см–1) и монодентно связанные комплексы ( ≈ 236 см–1) кофейной кислоты. Кроме того, на поверхности присутствуют комплексы, связанные через фенольные гидроксильные группы. Это связано со способностью наноразмерного диоксида церия генерировать основные гидроксильные группы, которые способны депротонировать фенольные группы с образованием фенолятов на поверхности. Анализ масс-спектрометрических данных позволил идентифицировать продукты термической трансформации и предложить возможные способы образования 3,4-дигидроксифенилэтилена, пирокатехина и фенола из поверхностных комплексов кофейной кислоты, структура которых была подтверждена данными ИК-спектроскопии. Рассчитаны кинетические параметры реакции образования фенола. Было установлено, что на поверхности CeO2 эффективно протекают реакции декарбоксилирования, дегидратации и декарбонилирования кофейной кислоты. Эти реакции являются желательными процессами в технологиях конверсии биомассы.
Authors and Affiliations
N. N. Nastasiienko, B. B. Palianytsia, M. T. Kartel, M. Larsson, T. V. Kulik
Keywords
Related Articles
- EP ID EP461647
- DOI 10.15407/hftp09.03.275
- Views 87
- Downloads 0
Polyethersulfone membrane modification with TiO2 nanoparticles by “layer-by-layer” method
The aim of this study is to show the results of modification of polyethersulfone membranes with photocatalytic nanoparticles TiO2. Titanium(IV) oxide was used because of its non-toxicity and cheapness, moreover, its immo...
Исследование гидрогенолиза глюкозы на Cu-оксидах
Исследование направлено на поиск эффективных катализаторов получения пропиленгликоля из глюкозы, как возобновляемого сырья. Изучен процесс гидрогенолиза 20 % водного раствора глюкозы в проточном режиме на медь-оксидных к...
Relaxation of excess minority carrier distribution in macroporous silicon
Relaxation of the excess minority carrier distribution in macroporous silicon structure was calculated using the finite difference method. The initial distribution of the excess minority carriers has two maxima after car...
Вплив методів та базисних наборів на результати розрахунків з використанням різних моделей сольватації
Різні квантово-хімічні методи включно з ab initio, ТФГ та напівемпіричним наближенням з різними базисними наборами та моделями сольватації і супермолекулярним наближенням було використано для аналізу ефектів сольватації...
Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту
Розроблено полімерні конструкційні матеріали на основі епоксидної смоли, терморозширеного графіту (ТРГ) та наповнювачів неорганічної природи – перліту, вермікуліту з покращеними електрофізичними характеристиками. З метою...