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 94
- Downloads 0
Light emitting “polymer-nanoparticles” coatings on macroporous silicon substrates
We investigate the conditions for increase of the photoluminescence of CdS nanocrystals in polyethyleneimine and polyethyleneimine with carbon multiwall nanotubes on macroporous silicon substrates. Macroporous silicon st...
Interfacial behavior of methane and organic solvents with low freezing points upon interaction with hydrophilic and hydrophobic nanosilicas
Phase state features of adsorbed substance vs. temperature are often unknown or poorly defined due to strong effects of confined space in pores onto bound compounds. The adsorption theory considers that on a surface or i...
Sorption performance of ethylene glycol dimethacrylate and methacrylic acid copolymers with different cross-link ratio towards rare earth elements
Sorption materials for rare earth elements based on ethylene glycol dimethacrylate and methacrylic acid copolymers with different cross-link ratio have been synthesized by ion-imprinting method. Two approaches of ion-imp...
Різні методи для опису морфологічних та текстурних характеристик різних матеріалів
Метою роботи було порівняння різних методів опису текстурних характеристик різних матеріалів. Кілька шляхів може бути обрано для детального опису морфології та текстури різних матеріалів: (i) адсорбція-десорбція низькомо...
Влияние методов и базисных наборов на результаты расчетов с использованием разных моделей сольватации
Разные квантово-химические методы, включая ab initio, ТФГ и полуэмперические приближения с разными базисными наборами и моделями сольватации и супермолекулярным приближением были использованы для анализа эффектов сольват...