Каталитическая активность нанокомпозитов серебро - ионообменник в реакции окисления метаналя кислородом Сакардина, Екатерина Александровна

Короткий опис

Сакардина, Екатерина Александровна.
Каталитическая активность нанокомпозитов серебро - ионообменник в реакции окисления метаналя кислородом : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04 / Сакардина Екатерина Александровна; [Место защиты: Ин-т проблем хим. физики РАН]. - Черноголовка, 2017. - 172 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Сакардина, Екатерина Александровна
СОДЕРЖАНИЕ
Основные принятые обозначения
Введение 7 Глава 1 Нанокомпозиты металл-ионообменник как
бифункциональные материалы (обзор литературы)
1.1 Общие представления о нанокомпозитах металл-ионообменник
1.2 Формирование наночастиц металла в ионообменных матрицах путем химического осаждения
1.2.1 Роль восстановителя
1.2.2 Роль ионообменной матрицы
1.2.3 Количество осажденного металла
1.3 Катализ на нанокомпозитах металл-ионообменник
1.4 Окисление альдегидов каталитическим методом
1.4.1 Адсорбция кислорода на серебре
1.4.2 Альдегиды. Химические свойства
1.4.3 Фотокаталитическое окисление альдегидов
1.4.4 Высокотемпературное каталитическое окисление альдегидов
1.4.5 Низкотемпературное каталитическое окисление альдегидов в присутствии благородных металлов
1.4.6 Электрокаталитическое окисление альдегидов
1.5 Заключение 67 Глава 2 Объекты и методы исследования
2.1 Получение нанокомпозитов металл - ионообменник
2.1.1 Характеристика ионообменных матриц
2.1.2 Подготовка ионообменников к работе
2.1.3 Синтез композитов металл-ионообменник
2.2 Физико-химические характеристики 72 2.2.1 Определение ионообменной емкости
2.2.2 Определение емкости по металлу
2.2.3 Исследование структуры нанокомпозитов
2.2.4 Восстановление растворенного кислорода металлсодержащими композитами
2.2.5 Измерение электродного потенциала композитов металл-ионообменник
2.2.6 Электроды. Подготовка к работе
2.3 Методика каталитического окисления альдегидов кислородом
2.3.1 Общая характеристика метаналя
2.3.2 Общая характеристика этаналя
2.3.3 Исследование кинетики каталитического окисления альдегидов
в статических условиях
2.3.4 Окисление альдегидов в реакторе с кипящим слоем катализатора
2.4 Определение концентрации альдегидов
2.4.1 Титриметрический метод
2.4.2 Спектрофотометрический метод
2.4.3 Электрохимический метод
2.4.4 Хроматографический метод
2.5 Определение продуктов реакции окисления альдегидов 88 Глава 3 Морфология нанокомпозитов металл-ионообменник
3.1 Механизм осаждения металла в ионообменную матрицу
3.2 Синтез и физико-химические свойства нанокомпозитов металл
(Си, Ag) - катионообменник
3.3 Синтез и физико-химические свойства нанокомпозитов металл
(Си, Ag) - анионообменник
3.4 Выводы
Глава 4 Каталитическая активность нанокомпозитов металл-
ионообменник в реакции окисления альдегидов кислородом
4.1 Влияние природы металла и сорбционной способности матрицы
на конверсию метаналя
4.2 Влияние кислорода
4.3 Влияние природы ионообменной матрицы и ионной формы на каталитическую активность нанокомпозитов
4.4 Окисление этаналя в этаноле
4.5 Расчет каталитических фильтров по удалению метаналя из воды
4.6 Выводы 124 Глава 5 Кинетические параметры реакции каталитического окисления метаналя кислородом в присутствии композита серебро-аминоанионообменник
5.1 Размерный эффект в реакции каталитического окисления метаналя на нанокомпозитах серебро-анионообменник
5.2 Кинетика каталитического окисления метаналя кислородом
5.3 Механизм реакции каталитического окисления метаналя кислородом
5.4 Выводы 146 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 148 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 150 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основные принятые обозначения
С0 - начальная концентрация вещества (М);
Ct - концентрация вещества в момент времени t (М);
d - размер частицы металла (нм);
Е - электродный потенциал (В);
Еа - энергия активации реакции (кДж/моль);
Есв - энергия связи атомов металла в решетке кристалла (эВ);
F - постоянная Фарадея;
k - константа скорости реакции;
N - число циклов осаждения металла / число циклов обновления раствора альдегида над слоем композита в реакции окисления альдегида кислородом;
nAg и nOH _ - количество серебра и противоионов в заданном объеме композита (ммоль);
nCHo - количество метаналя в растворе (ммоль);
Го, r - начальный и текущий радиус частицы металла (нм);
r * - критический радиус образующегося зародыша металла (нм);
Т - температура реакционной среды (К);
та=05 - время полупревращения альдегида (с);
Vai - объем аликвоты анализируемого раствора (см );
Vie - объем ионообменника (см );
Vm - мольный объем металла;
Z - общее число активных центров катализатора;
z - число электронов, участвующих в реакции ионизации металла;
8 - содержание /-го компонента в ионообменнике (ммоль/см ); I - высота колонки (см);
р - плотность распределения агрегатов частиц металла по грануле ионообменника;
о - поверхностное натяжение на границе металл/раствор; и - скорость пропускания раствора метаналя (м/ч);
- доля активных центров катализатора; V! - стехиометрический коэффициент реакции.