08.06.2019 14:55

Иммобилизованные комплексами фталоцианинов кремнеземы: синтез, физико-химические характеристики и возможности применения в химическом катали

Иммобилизованные комплексами фталоцианинов кремнеземы: синтез, физико-химические характеристики и возможности применения в химическом катали

Металлокомплексы фталоцианинов являются эффективными катализаторами окислительных процессов. Однако в ряде случаев их применение осложняется тем, что в растворах они образуют ассоциаты, из-за чего их координационный центр становится недоступен. Поскольку в реакциях, катализируемых фталоцианиновыми комплексами, координационный центр принимает непосредственное участие, создание гибридных материалов, позволяющих устранить явление ассоциации, является актуальной задачей.

В работе был проведен синтез ряда гибридных материалов на основе кремнеземов с применением золь-гель технологии, по двум различным методикам, с включением водорастворимых кобальтовых комплексов фталоцианинов с различной периферией, содержащих сульфогруппы. Были изучены морфологические характеристики полученных частиц. Методом сканирующей электронной микроскопии изучен размер частиц и степень агрегации. Показано, что в среднем размер частиц составил 300 нм для большинства образцов, полученные материалы склонны к образованию агрегатов. Методом лазерной дифракции было установлено, что размер агрегированных частиц, которые существуют в стандартном состоянии, без дополнительной обработки, для образцов, полученных по стандартной методике, лежит в широком диапазоне 1 -20 мкм в зависимости от иммобилизованного фталоцианина, а для образцов, полученных по модифицированной методике, размер агрегатов составил в среднем 8 мкм. Различия связаны с тем, что при использовании ПАВ распределение частиц по размерам получается довольно узким, а при синтезе по стандартной методике отсутствует контроль роста частиц и они получаются различных размеров. Были получены ИК спектры синтезированных материалов, по изменению колебаний и возникновению нового пика в которых, можно говорить о наличии ковалентного связывания фталоцианинов с поверхностью силикатной матрицы.

Степень закрепления комплексов, в составе гибридных материалов, контролировалась по спектрам поглощения промывных вод после синтеза. Для большинства образцов степень закрепления составила почти 100%, о чём свидетельствует исчезновение пиков в спектрах. Так же была изучена удельная поверхность образцов методом низкотемпературной адсорбции жидкого азота, с использованием математической модели БЭТ. Для образцов, синтезированных по стандартной золь-гель методике, удельная площадь поверхности составила в среднем 150 м2/г, а при использовании модифицированной методики она составила в среднем 30 м2/г. Такие различия, в величине удельной поверхности, по всей видимости связаны с тем, что при синтезе по методике с использованием ПАВ, молекулы фталоцианиновых комплексов находятся в порах и на поверхности частиц, что в свою очередь сильно затрудняет адсорбцию азота на поверхности.

Для всех гибридных материалов была изучена каталитическая активность, которая в общем случае составляет большие значения, чем для индивидуальных комплексов фталоцианинов.

Исследование проведено с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием ФГБОУВО «ИГХТУ»

Тарасюк И. А.

Иммобилизованные комплексами фталоцианинов кремнеземы: синтез, физико-химические характеристики и возможности применения в химическом катали

Опубликовано 08.06.2019 14:55 | Просмотров: 332 | Блог » RSS


Рекомендуем: