Синтез, структура и каталитические свойства нанокомпозитов на основе наночастиц палладия, закиси меди и магнетита, внедренных в наноцеллюлозную матрицу

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Получены нанокомпозитные материалы на основе наночастиц палладия, закиси меди и магнетита, внедренных в наноцеллюлозную матрицу с использованием методов осаждения-соосаждения in situ и ex situ из растворов солей соответствующих металлов. Исследования характеристик полученных композитов методами ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье, рентгеновской дифракции, СЭМ и ПЭМ показали, что инкапсулированные наночастицы мало влияют на морфологию и структуру нанофибриллярной целлюлозы. Каталитические свойства нанокомпозитов испытаны в гидрировании нитробензола.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Г. Чепайкин

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

С. И. Помогайло

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН; Всероссийский институт научной и технической информации РАН

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка; Москва

О. П. Ткаченко

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Москва

Е. В. Шувалова

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Москва

Л. М. Кустов

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Москва; Москва

В. Н. Борщ

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

Е. И. Кнерельман

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Черноголовка

Д. А. Помогайло

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: echep@ism.ac.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. // Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия, 2000. 672с. [Pomogailo A.D., Rozenberg A.S., Uflyand I.E. // Nanochasticy metallov v polimerah. Moscow. 2005. 672p.]
  2. Кустов А.Л., Дунаев С.Ф., Финашина Е.Д. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 2. С. 223. [Kustov A.L., Dunaev S.F., Finashina E.D. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. P. 340] https://doi.org/10.1134/S0036024423020127
  3. Шестеркина А.А., Стрекалова А.А., Кустов Л.М. // Журн. физ. химии. 2020. Т. 94. № 6. С. 888. [Shesterkina A.A., Strekalova A.A. & Kustov L.M. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. V. 94. P. 1180.] https://doi.org/10.1134/S0036024420060217
  4. Li D.-D., Zhang J.-W., Cai C. // Catalysis Communications. 2018. V.103. P. 47–50. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2017.09.024
  5. Zhou Z., Lu C., Wu X. and Zhang X. // RSC Adv. 2013. 3. 26066 doi: 10.1039/c3ra43006e
  6. Hajdu, V., Prekob, Á., Muránszky, G. et al. // Reac Kinet Mech Cat. 2020. V.129. P. 107. https://doi.org/10.1007/s11144-019-01719-1
  7. Reddy K.R., Kumar N.S., Sreedhar B., M. Kantam M.L. // J. Mol. Catal. A: Chemical. 2006. V. 252. № 1–2. P. 136. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.02.053.
  8. Кустов Л.М., Костюхин Е.М., Корнеева Е.Ю., Кустов А.Л. // Изв. АН. Сер. хим. 2023. Т. 72. № 3. С. 583. [Kustov L.M., Kostyukhin E.M., Korneeva E. Yu. and Kustov. A.L. // Russ. Chem. Bull. 2023. V. 72. № 3. P. 583.] https://doi.org/10.1007/s11172-023-3823-5
  9. Ahmad H. // J. Clust. Science. 2022. V. 33. P. 1421. https://doi.org/10.1007/s10876-021-02000-z
  10. Атаханов А.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Наносистемы целлюлозы и серебра: синтез, структура, свойства. Ташкент: Изд-во «Фан» АН РУз. 2016. 256 с. [Atahanov A.A., Sarymsakov A.A., Rashidova S. Sh. Nanosistemy tsellyulozy i serebra, sintez, structura, svoistva. Tashkent. Izd-vo «Phan» AN Ruz. 2016. 256 p.]
  11. Nanocellulose. From Fundamentals to Advanced Materials. / Ed. by Jin Huang, Alain Dufresne and Ning Lin. / Wiley-VCH Verlag GmbH@ Co. KGaA. Weinheim. Germany. 486p.
  12. Зарубина А.Н., Иванкин А.Н., Кулезнев А.С., Кочетков В.А. Целлюлоза и наноцеллюлоза. Обзор // Лесной вестник 2019. Т. 23. № 5. С. 116. [Zarubina A.N., Ivankin A.N., Kuleznev A.S., Kochetkov V.A. // Forestry Bulletin. 2019. V. 23. № 5. P. 116.] https://doi.org/10.18698/2542-1468-2019-5-116-125.
  13. Котельникова Н.Е., Лысенко Е.Л., Serimaa R., и др. // Высокомолекуляр. Соед. А. 2008. Т. 50. № 1. С. 63. [Kotel´nikova N.E., Lysenko E.L., Serimaa R. et. al. // Polym. Sci. Ser. A. 2008. 50. P. 51.] https://doi.org/10.1134/S0965545X08010094
  14. Скатова А.В, Сарин С.А., Щипунов Ю.А. // Коллоидн. журн. 2020. Т. 82. № 3. С. 377. https://doi.org/10.31857/S002329122003012X [Skatova A.V., Sarin S.A., Shchipunov Y.A. // Colloid Journal. 2020. V. 82. № 3. P. 324.] https://doi.org/10.31857/S002329122003012X
  15. Reddy K.R., Kumar N.S., Sreedhar B., M. Kantam M.L. // J. Mol. Catal. A: Chemical. 2006. V. 252. № 1–2. P. 136. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2006.02.053.
  16. Kirillova M.V., Santos C.I.M., Wu W., et. al. // J. Mol. Cat. A: Chem. 2017. 426. P. 343. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2016.06.028.
  17. Новиков А.А., Аникушин Б.М., Петрова Д.А., и др. // Химия и технология топлив и масел. 2018. Т. 609. № 5. С. 27. [Novikov A.A., Anikushin B.M., Petrova D.A., et. al. // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2018. V. 54. № 5. P. 564.] https://doi.org/10.1007/s10553-018-0960-5
  18. Кашин А.С., Анаников В.П. // Изв. АН. Сер. хим. 2011. № 12. С. 2551. [Kashin A.S., Ananikov V.P. // Russ. Chem. Bull. 2011. V. 60. P. 2602]. https://doi.org/10.1007/s11172-011-0399-x
  19. Качала В.В., Хемчян Л.Л., Кашин А.С., и др. // Успехи химии. 2013. 82. 648–685. [Kachala V.V., Klemchyan L.L., Kashin A.S. et al.// Russ. Chem. Rev. 2013. V. 82. C. 648.] https://doi.org/10.1070/RC2013v082n07ABEH004413
  20. Segal L., Creely J.J., Martin A.E. et al. // Textile research journal. 1959. V. 29. P. 786. http://dx.doi.org/10.1177/004051755902901003
  21. Nelson M.L., O’Connor R.T. // J. Appl. Polym. Sci. 1964. V. 8. № 3. P. 1325. https://doi.org/10.1002/app.1964.070080323
  22. Mironenko R.M., Belskaya O.B., Stepanova L.N. et al. // Catal. Lett. 2020. V. 150. P. 888. https://doi.org/10.1007/s10562-019-02974-6
  23. Kazemimoghadam M. // Intern. J. of Scientific Research in Research Paper. Chemical Sciences. 2017. V. 4. Is. 5. P. 1.
  24. Kirichenko O.A., Shuvalova E.V. & Redina E.A. // Russ. Chem. Bull. 2019. V. 68. P. 2048. https://doi.org/10.1007/s11172-019-2665-2
  25. Shuvalova E.V., Kirichenko O.A. // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. № 6. P. 875–877. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.11.036
  26. Shesterkina A.A., Shuvalova E.V., Kirichenko O.A. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2017. V. 91. P. 201. https://doi.org/10.1134/S0036024417020285

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Микрофотографии нанофибриллярной целлюлозы, полученные с помощью СЭМ (а) и ПЭМ (б)

Скачать (152KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограммы NFC, Cu2O@NFC, Pd@NFC, PdCu2O@NFC; Θ – угол отражения

Скачать (201KB)
Метаданные
4. Рис. 3. ИК-спектры образцов: NFC, Cu2O@NFC, Pd@NFC, PdCu2O@NFC; ν – волновое число

Скачать (168KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дифрактограмма образца Fe3O4@NFC

Скачать (84KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотография ПЭМ нанокомпозита Fe3O4@NFC

Скачать (108KB)
Метаданные
7. Рис. 6. СЭМ- и ПЭМ микрофотографии Cu2O@NFC

Скачать (142KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Гистограмма распределения наночастиц закиси меди в наноцеллюлозной матрице; N – количество частиц, d – диаметр частиц

Скачать (52KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Микрофотографии СЭМ и ПЭМ образца Pd@NFC

Скачать (219KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Гистограмма распределения наночастиц палладия в наноцеллюлозной матрице

Скачать (50KB)
Метаданные
11. Схема 1

Скачать (41KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024