ARTICOL ORIGINAL

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

ABSTRACT

ABSTRACT GRAFIC

susținut

Introducere

Experimental

Materiale

Cărbune activ (pulbere activă de decolorare) și CoSO4.7H2O de la British Drug Houses Ltd (BDH) Chemicals Ltd, Poole, Anglia. Tungstatul de sodiu, Na2WO4.2H2O (98% puritate) și H2O2 (30% în soluție apoasă) au fost obținute de la WINLAB. Ciclohexena (> 99,5%) a fost cumpărată de la BDH. Toate celelalte substanțe chimice au fost de calitate analitică și utilizate așa cum au fost primite.

Pregătirea catalizatorilor

Co1.5PW12O40

Acidul heteropoliacid H3PW12O40 a fost preparat în conformitate cu metoda binecunoscută descrisă în literatură ( 30 ). Sarea Co1.5PW12O40 (notată CoPW) a fost preparată din heteropoliacid prin înlocuirea celor trei protoni cu cationul de cobalt (Co 2+). De obicei, o cantitate dorită de H3PW12O40 a fost dizolvată în apă și cantitatea necesară de Ba (OH) 2.8H2O (pentru neutralizarea celor trei protoni) a fost adăugată încet la soluția apoasă de heteropoliacid sub agitare. Apoi, după ce s-a adăugat cantitatea necesară de CoSO4.7H2O și BaSO4 format a fost îndepărtat prin filtrare. Soluția rezultată a fost lăsată să stea câteva zile la 4 ° C pentru cristalizarea sării CoPW.

Imobilizarea Co1.5PW12O40 pe cărbune activ

Cărbunele activ (AC) utilizat ca suport a fost oxidat de acid azotic pentru a crea grupări oxigenate care permit fixarea heteropolianionilor CoPW. Procedura este după cum urmează: O masă de 0,1 g de carbon suspendat în 100 ml de acid azotic (65%) a fost încălzită timp de 5 ore la 80 ° C și apoi răcită la temperatura camerei. Carbonul oxidat a fost apoi spălat de mai multe ori cu apă deionizată (până la atingerea pH-ului 7) și uscat la 100 ° C peste noapte. AC oxidat preparat a fost apoi adăugat la cantitatea necesară de CoPW preparat deja dizolvat în acetonă cu agitare timp de o jumătate de oră. Apoi temperatura a fost ridicată la 60 ° C pentru a îndepărta excesul de acetonă și catalizatorul preparat a fost uscat într-un cuptor la 80 ° C. Prin utilizarea acestei metode, s-au pregătit o serie de catalizatori CoPW suportați de AC cu diverse încărcări CoPW. Acestea sunt notate AC-CoPW-x unde x este ponderea procentuală a CoPW în catalizatorul AC-CoPW: AC-CoPW-50; AC-CoPW-60; AC-CoPW-67; AC-CoPW-75.

Caracterizarea catalizatorilor

As-sintetizați în catalizatori AC-CoPW au fost caracterizați prin FTIR, XRD, polarografie și TGA. Spectrele FTIR au fost înregistrate cu un spectrometru în infraroșu SHIMADZU FT- IR NICOLET- 6700 (4000−400 cm -1) sub formă de pelete KBr. Modelele de pulbere XRD au fost efectuate pe un difractometru cu raze X Ultima IV: Rigaku folosind radiația Cu-Kα. Măsurătorile polarografiei au fost efectuate cu un METROHM 797 VA COPMUTRACE (Versiunea 1.2) echipat cu trei electrozi. Analizele au fost efectuate folosind un electrod de calomel saturat (SCE) ca electrod de referință și un electrod de cădere de mercur ca electrod de lucru. Proba a fost dizolvată într-un amestec apos de 1 M HCI/dioxan (50/50 v/v) cu o masă de 30 mg de probă în 50 ml de soluție, adică o concentrație de aproximativ 0,05 M. În aceste condiții [PW12O40] 3- prezintă unde reversibile în intervalul [−0,15−0,800 V]. Analiza termogravimetriei (TGA) a fost efectuată pe un instrument Perkin-Elmer TGA/DSC. Analiza a fost condiționată la o rată de încălzire constantă de 10 ° C/min și temperatura de la 25 la 800 ° C în aer. Micrografii electronice de transmisie au fost înregistrate pe un microscop electronic cu emisie de câmp JEOL JEM-2100F (JEOL, Japonia) cu o tensiune de accelerație de 110 kV.

Dihidroxilarea catalitică

Experimentele au fost efectuate într-un vas cu manta din oțel inoxidabil echipat cu un manometru, comenzi manometrice pentru setări de presiune. Vasul cu mantaua a fost conectat la o baie de apă cu circulator pentru a regla temperatura. În vas a fost încărcat un amestec format din 10 ml de ciclohexenă, 10 ml de peroxid de hidrogen (30% în soluție apoasă), 5 ml de acetonitril (solvent) și 0,2 g de catalizator. Amestecul a fost încălzit la 70 ° C, apoi presurizat la 0,5 MPa. sub agitare. După 4 h de reacție, amestecul a fost răcit și analizat cu un cromatograf în fază gazoasă (PYE UNICAM) echipat cu o ionizare a flăcării, un detector de catarometru și o coloană capilară (lungime HP-PLOT Q 30mID 0,53 mm). Analiza calitativă a produselor a fost efectuată ocazional prin cromatografie de gaz-spectrometrie de masă (GC-MS) utilizând un cromatograf de gaz Thermo Trace GC Ultra (AI 3000) echipat cu o coloană capilară TR-5 MS-SQC (30 mx 0,25 mm id, grosime fază 0,25 µm).

rezultate si discutii

Caracterizarea catalizatorilor

Spectrele probelor AC-CoPW-x sunt descrise în Figura 1. Din figură se vede că sunt prezente principalele patru benzi caracteristice ale structurii Keggin. Principalele benzi caracteristice ale structurii Keggin sunt observate la 917 cm -1 (γas P-Oa), la 970 cm -1 (γas W-Od), la 850 cm -1 (γas W-Ob-W) și la 767 cm -1 (γas W-Oc-W). Prin urmare, acest rezultat arată că pentru toate eșantioanele, CoPW solid și-a menținut structura Keggin pe suportul AC. Acest rezultat este în acord cu cel al ( 30, 31 ). Prezența HPW pe suprafața catalizatorilor AC-HPW a fost confirmată în FTIR.