Биметаллические гетерогенные катализаторы окисления серосодержащих соединений пероксидом водорода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Биметаллические гетерогенные катализаторы на основе SBA-15, содержащие в своем составе оксиды молибдена и железа, исследованы в реакциях окисления модельных смесей сероорганических соединений. Добавка железа (в виде оксида железа(III)) в количестве 0.05 мас. % к катализатору 5% Мо/SBA-15 была наиболее эффективной. исследованы комплексом физико-химических методов: низкотемпературная адсорбция–десорбция азота, рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия. Оценено влияние основных параметров окисления (время Катализаторы реакции, температура, состав и количество катализатора, количество окислителя) на конверсию дибензотиофена как компонента модельной смеси. Подобраны оптимальные условия окисления, позволяющие достичь исчерпывающего превращения субстрата: мольное отношение H2O2 : S = 2 : 1, 0.5 мас. % катализатора FeMo/SBA-15, 60 мин, 60°C. Катализаторы могут быть использованы не менее 5 циклов без потери активности при промежуточной промывке от продуктов окисления.

Об авторах

О. О. Гуль

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра химии нефти и органического катализа, химический факультет, ГСП-1

Автор, ответственный за переписку.
Email: lesi00gul@gmail.com
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1-3

П. Д. Поликарпова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра химии нефти и органического катализа, химический факультет, ГСП-1

Автор, ответственный за переписку.
Email: polikarpova@petrol.chem.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1-3

А. В. Акопян

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра химии нефти и органического катализа, химический факультет, ГСП-1

Email: polikarpova@petrol.chem.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1-3

А. В. Анисимов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, кафедра химии нефти и органического катализа, химический факультет, ГСП-1

Email: polikarpova@petrol.chem.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1-3

Список литературы

  1. Zhang M., Liu J., Li H., Wei Y., Fu Y., Liao W., Zhu L., Chen G., Zhu W., Li H. // Appl. Catal. B: Environ. 2020. V. 271. P. 118936.
  2. Lim X., Ong W. // Nanoscale Horizons. 2021. V. 6. № 8. P. 588.
  3. Song Y., Fang W., Liu C., Sun Z., Li F., Xu L. // J. Phys. Chem. Solids. 2020. V. 141. P. 109395.
  4. Tugrul Albayrak A., Tavman A. // Ultrason. Sonochem. 2022. V. 83. P. 105845.
  5. Shafiq I., Shafique S., Akhter P., Abbas G., Qurashi A., Hussain M. // Catal. Rev. Sci. Eng. 2021. P. 1.
  6. Ahmadian M., Anbia M. // Fuel. 2022. V. 324. P. 124471.
  7. Li A., Song H., Meng H., Lu Y., Li C. // Fuel. 2022. V. 310. P. 122430.
  8. Abdullah W., Ali R., Bakar W. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2016. V. 58. P. 344.
  9. Alibolandi M., Darian J., Ghaedian M., Royaee S., Shafeghat A. // Korean J. Chem. Eng. 2020. V. 37. № 11. P. 1867.
  10. Choi A., Roces S., Dugos N., Futalan C., Lin S., Wan M. // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2014. V. 45. № 6. P. 2935.
  11. Campos-Martin J., Capel-Sanchez M., Perez-Presas P., Fierro J. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2010. V. 85. № 7. P. 879.
  12. More N., Gogate P.R. // Ultrason. Sonochem. 2019. V. 51. P. 58.
  13. Dizaji A., Mokhtarani B., Mortaheb H. // Fuel. 2019. V. 236. P. 717.
  14. Ахмадуллин Р.М., Буй Д.Н., Ахмадуллина А.Г., Самуилов Я.Д. // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54. № 3. P. 348.
  15. Haghighi M., Gooneh-Farahani S. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27. № 32. P. 39923.
  16. Kim T., Kim M., Kleitz F., Nair M., Guillet R., Jeong K., Chae H., Kim C., Jeong S. // ChemCatChem. 2012. V. 4. № 5. P. 687.
  17. Du Q., Guo Y., Wu P., Liu H., Chen Y. // Micropor. Mesopor. Mater. 2019. V. 275. P. 61.
  18. Kulikov L.A., Akopyan A.V., Polikarpova P.D., Zolotukhina A.V., Maximov A.L., Anisimov A.V., Karakhanov E.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. № 45. P. 20562.
  19. Abubackar H.N., Bengelsdorf F.R., Dürre P., Veiga M.C., Kennes C. // Appl. Energy 2016. V. 169. P. 210.
  20. Goldberg M.A., Akopyan A.V., Gafurov M.R., Makshakova O.N., Donskaya N.O., Fomin A.S., Polikarpova P.P., Anisimov A.V., Murzakhanov F.F., Leonov A.V., Konovalov A.A., Kudryavtsev E.A., Barinov S.M., Komlev V.S. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. № 21. P. 11604.
  21. Akopyan A., Polikarpova P., Gul O., Anisimov A., Karakhanov E. //Energy Fuels. 2020. V. 34. № 11. P. 14611.
  22. Andrei R.D., Cambruzzi N., Bonne M., Lebeau B., Hulea V. // J. Porous Mater. 2019. V. 26. № 2. P. 533.
  23. Ojeda-López R., Pérez Hermosillo I.J., Esparza-Schulz J., Cervantes-Uribe A., Domínguez A. // Adsorption. 2015. V. 21. P. 659.
  24. Farghadani M., Mahdavi V. // Fuel Process. Technol. 2022. V. 236. P. 107415.
  25. Брыжин А.А., Руднев В.С., Лукиянчук И.В., Васильева М.С., Тарханова И.Г. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 2. С. 262.
  26. Wang J., Yang B., Peng X., Ding Y., Yu S., Zhang F., Zhang L., Wu H., Guo J. // Chem. Eng. J. 2022. V. 429. P. 132446.
  27. Su T., Chi M., Chang H., Jin Y., Liao W., Ren W., Zhao D., Len C., Lü H. // Colloids Surf. A. Physicochem. Eng. Asp. 2022. V. 632. 2021. P. 127821.
  28. Rajendran A., Cui T., Fan H., Yang Z., Feng J., Li W. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. № 5. P. 2246.
  29. He J., Zhou S., Wu P., Wu Y., He L., Zhu L., Zhu W., Li H. // Fuel Process. Technol. 2022. V. 236. P. 107399.
  30. Deng C., Wu P., Zhu L., He J., Tao D., Lu L., He M., Hua M., Li H., Zhu W. // Appl. Mater. Today. 2020. V. 20. P. 100680.
  31. Ammar S., Kareem Y., Ali A. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. № 6. P. 6780.
  32. Li X., Zhang L., Sun Y. // Catalysts. 2020. V. 10. № 9. P. 1091.
  33. Zhang M., Fu Y., Wang C., Wei Y., Gao Y., Yang W., Fan L., Zhu W., Li H. // Petrol. Sci. 2022. V. 19. № 1. P. 345. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2021.09.042
  34. Beshkoofeh S., Ghalami-Choobar B., Shahidian Z., Khosharay S. // Iran. J. Chem. Chem. Eng. 2021. V. 40. № 6. C. 1777.
  35. Nazmi N.A.S.M., Razak F.I.A., Mokhtar W.N.A.W., Ibrahim M.N.M., Adam F., Yahaya N., Rosid S.J.M., Shukri N.M., Abdullah W.N.W. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2022. V. 315. P. 123239.
  36. Wang G., Zhang J., Liu Y. // Korean J. Chem. Eng. 2013. V. 30. № 5. P. 1.
  37. Bakar W.A.W.A., Ali R., Kadir A.A.A., Mokhtar W.N.A.W. // Fuel Process. Technol. 2012. V. 101. P. 78.
  38. Akopyan A., Polikarpova P., Vutolkina A., Cherednichenko K., Stytsenko V., Glotov A. // Pure Appl. Chem. 2021. V. 93. № 2. P. 231.
  39. Сычев А.Я., Исаак В.Г. Гомогенный катализ соединениями железа. Кишинев: Штиинца, 1988. 215 с.
  40. Jiang W., Zhu W., Li H., Chao Y., Xun S., Chan Y., Li H., Zhao Z. // J. Mol. Catal. A. Chem. 2014. V. 382. P. 8.
  41. Tireli A., do Rosário Guimarães I., de Castro G.M.M., Gonçalves M.A., de Castro Ramalho T., Guerreiro M.C. // Environ. Sci. Poll. Res. 2020. V. 27. P. 14963.
  42. Karpov S.I., Roessner F., Selemenev V.F. // J. Porous Mater. 2014. V. 21. № 4. P. 449.
  43. Eseva E.A., Lukashov M.O., Cherednichenko K.A., Levin I.S., Akopyan A.V. // Ind. Eng. Chem. Res. 2021. V. 60. № 39. P. 14154.
  44. Wang B., Li X., Chen P., Zhu B. // J. Alloys Compd. 2019. V. 786. P. 440.
  45. Qin S., Zhang C., Xu J., Yang Y., Xiang H., Li Y. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 392. № 1–2. P. 118.
  46. Zhou Q., Fu S., Zou M., He Y., Wu Y., Wu T. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 85. P. 69388.
  47. Wang C., Miao Q., Huang X., Li J., Duan Y., Yan L., Jiang Y., Lu S. // New J. Chem. 2020. V. 44. № 43. P. 18745.
  48. Li H., Zhu W., Wang Y., Zhang J., Lu J., Yan Y. Deep oxidative desulfurization of fuels in redox ionic liquids based on iron chloride // Green Chem. 2009. V. 11. № 6. P. 810.
  49. Khayyat S., Roselin L.S. // J. Saudi Chem. Soc. 2017. V. 21. № 3. P. 349.
  50. Cao Y., Wang H., Ding R., Wang L., Liu Z., Lv B. // Appl. Catal. A: Gen. 2020. V. 589. P. 117308.
  51. Chamack M., Mahjoub A.R., Aghayan H. // Chem. Eng. Res. Des. 2015. V. 94. P. 565.

© О.О. Гуль, П.Д. Поликарпова, А.В. Акопян, А.В. Анисимов, 2023