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 97
- Downloads 0
Физико-химический аспект терапевтического действия энтеросорбентов (теоретическое исследование)
Активное продвижение энтеросорбентов на рынок опережает детальное изучение механизмов их лечебного действия. Среди потребителей и даже у многих специалистов бытует упрощенное представление о том, что энтеросорбенты лишь...
Релаксація розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в макропористому кремнію
Релаксація розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в структурі макропористого кремнію була розрахована методом кінцевих різниць. Початковий розподіл надлишкових неосновних носіїв заряду має два максимуми, після ге...
Composite on the basis of hydrated zirconium dioxide and graphene oxide for removal of organic and inorganic components from water
The aim of the investigation is to develop multifunctional adsorbent, which is able to remove both inorganic ions and molecular organic substances from aqueous solutions. Oxidized graphene has been obtained by Hammer’s m...
Formation of antibacterial coatings on chitosan matrices by magnetron sputtering
Chitosan as a biodegradable natural polymer is currently among the most attractive alternatives for the replacement of plastics, metals and other materials in various industries. Biodegradable chitosan matrices find thei...
Nanoparticles of zirconium hydrophosphate framed with a weakly-acidic cation-exchange polymer
Weakly acidic cation exchange resin was modified with nanoparticles of zirconium hydrophosphate. The materials were investigated with methods of standard contact porosimetry and transmission electron microscopy. Both non...