СИНТЕЗ ТА КАТАЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ДИСПЕРСНИХ ОКСИДІВ МАНГАНУ(ІV) В РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДАННЯ ОЗОНУ

Автор(и)

  • T. L. Rakitskaya Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, кафедра неорганічної хімії та хімічної екології, Україна
  • A. S. Truba Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, кафедра неорганічної хімії та хімічної екології, Україна
  • A. V. Nagaevs’ka Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, кафедра неорганічної хімії та хімічної екології, Україна

DOI:

https://doi.org/10.18524/2304-0947.2017.4(64).115916

Ключові слова:

оксид мангану(IV), рентгенофазовий аналіз, розкладання озону

Анотація

У роботі досліджено вплив способу отримання діоксиду мангану на його склад та каталітичну активність в реакції розкладання озону. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що зразки IS-Mn(1), IS-Mn(2) і ІІS-Mn напіваморфні, а зразок IІІS-Mn – кристалічний та відповідає фазі криптомелану KMn8O16. Каталітична активність оксидних форм мангану в реакції розкладання озону визначається фазовим складом і збільшується в ряду: IS-Mn(1) < IIS-Mn < IIIS-Mn.

Посилання

Rakitskaya T. L., Bandurko A. Yu., Еnnan А. А., Paina V. Y., Litvinskaya V.V. Low-temperature catalytic decomposition ofozone microconcentrations by carbon fibrous materials. Adv. Environ. Res., 2000, vol. 3, no 4, pp. 472-487.

Rakitskaya T.L., Bandurko O.Yu., Raskola L.A. Katalizatoryi nizkotemperaturnogo razlozheniya ozona: sostoyanie i perspektivyi razrabotki. Vіsn. Odes. nac. unіv., Hіm., 2002, vol. 6, no 7-8, pp. 13-22. (in Russian)

Rakitskaya T.L., Truba A.S., Raskola L.A., Ennan A.A. Modifitsirovannyy khloridom margantsa(II) prirodnyy klinoptilolit v reaktsii razlozheniya ozona. Himiya, fizika ta tekhnologiya poverkhni, 2013, vol. 4, no 3, pp. 297-304. (in Russian)

Rakytskaya T.L., Khytrych V.F., Raskola L.A., Chernovolova Z.V. Kinetyka razlozhenyya ozona melkodyspersnym dioksydom marhantsa. Vіsn. Odes. nac. unіv., Hіm., 2005, vol. 10, no 1, pp. 42-47. (in Russian)

Rakytskaya T.L., Khitrych V.F., Raskola L.A., Makordey F.V., Syrovetnyk O.V. Razlozhenye mykrokontsentratsyy ozona melkodyspersnym MnO2-katalyzatorom. Vіsn. Odes. nac. unіv., Hіm., 2004, vol. 9, no 6-7, pp. 117-124. (in Russian)

Feng Q., Kanoh H., Ooi K. Manganese oxide porous crystals. J. Mater. Chem., 1999, vol. 9, pp. 319-333. https://doi.org/10.1039/A805369C

Devaraj S., Munichandraiah N. Effect of crystallographic structure of MnO2 on its electrochemical capacitance properties. J. Phys. Chem. C, 2008, vol. 112, no 11, pp. 4406-4417. https://doi.org/10.1021/jp7108785

Zhang J., Li Y., Wang L., Zhang C., He H. Catalytic oxidation of formaldehyde over manganese oxides with different crystal structures. Catal. Sci. Technol, 2015, no 5, pp. 2305-2313. https://doi.org/10.1039/c4cy01461h

Zhao B., Ran R., Wu X., Weng D. Phase structures, morphologies, and NO catalytic oxidation activities of single-phase MnO2 catalysts. Appl. Catal. A: General, 2016, vol. 514, pp. 24-34. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.01.005

Long J.W., Wallace J.M., Peterson G.W., Huynh K. Manganese Oxide nanoarchitectures as broad-spectrum sorbents for toxic gases. Appl. Mater, 2016, vol.8, no 2, pp. 1184-1193. https://doi.org/10.1021/acsami.5b09508

Jia J., Zhang P., Chen L. Catalytic decomposition of gaseous ozone over manganese dioxides with different crystal structures. Appl. Catal. B: Environ., 2016, vol. 189, pp. 210-218. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.02.055

Tang W.-X., Liu H.-D., Wu X.-F., Chen Y.-F. Higher oxidation state responsible for ozone decomposition at room temperature over manganese and cobalt oxides: Effect of calcination temperature. Ozone: Sci. Eng., 2015, vol. 36, no 5, pp. 502-512. https://doi.org/10.1080/01919512.2014.894454

Gopi T., Swetha G., Shekar S. C., Ramakrishna C., Sain B., Krishna R., Rao P.V.L. Catalytic decomposition of ozone on nanostructured potassium and proton containing δ-MnO2 catalysts. Catal. Commun., 2017, vol. 17, pp. 1566-7367. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2017.01.002

Wang C., Ma J. , Liu F., He H., Zhang R. The effects of Mn2+ precursors on the structure and ozone decomposition activity of cryptomelane-type manganese oxide (OMS-2) catalysts. J. Phys. Chem. C, 2015, vol. 119, pp. 23119-23126. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b08095

Liu X., Chen C., Zhao Y., Jia B. A review on the synthesis of manganese oxide nanomaterials and their applications on lithium-ion batteries. J. Nanomaterials, 2013, vol. 2013, ID 736375. https://doi.org/10.1155/2013/736375

Sui N., Duan Y., Jiao X., Chen D. Large-scale preparation and catalytic properties of one-dimensional α/β- MnO2 nanostructures. J. Phys. Chem., 2009, vol. 113, pp. 8560-8565. https://doi.org/10.1021/jp810452k

Khana Y., Durrani S.-K., Mehmood M., Khan M.-R. Mild hydrothermal synthesis of γ-MnO2 nanostructures and their phase transformation to α-MnO2 nanowires. J. Mater. Res., 2011, vol. 26, no 17, pp. 2268-2275. https://doi.org/10.1557/jmr.2011.138

Wang X., Li Y. Selected-сontrol hydrothermal synthesis of α- and β-MnO2 single crystal nanowires. J. Am. Chem. Soc., 2002, vol. 124, no 12, pp. 2880-2881. https://doi.org/10.1021/ja0177105

Chen S., J. Zhu, Q. Han, Z. Zheng, Yang Y., Wang X. Shape-Controlled Synthesis of one-dimensional MnO2 via a facile quick-precipitation procedure and its electrochemical properties. Crystal Growth Design., 2009, vol. 9, no 10, pp. 4356-4361. https://doi.org/10.1021/cg900223f

Kanungo S.B. Physicochemical properties of MnO2 and MnO2-CuO and the relationship with the catalytic activity for H2O2 decomposition and CO oxidation. J. Catal., 1979, vol. 58, pp. 419-435.

Li B., Rong G., Xie Y., Huang L., Feng C. Low-temperature synthesis of α-MnO2 hollow urchins and their application in rechargeable Li+ batteries. Inorg. Chem., 2006, vol. 45, no 16, pp. 6404-6410. https://doi.org/10.1021/ic0606274

Zhang X., Yu P., Wang D. , Ma Y. Controllable synthesis of α-MnO2 nanostructures and phase transformation to β-MnO2 microcrystals by hydrothermal crystallization. J. Nanosci. and Nanotech., 2010, vol. 10, pp. 898-904. https://doi.org/10.1166/jnn.2010.1893

Chu X., Zhang H. Catalytic decomposition of formaldehyde on nanometer manganese dioxide. Modern Appl. Sci., 2009, vol. 3, no 4, pp. 177-181. https://doi.org/10.5539/mas.v3n4p177

Lan L., Gu G., Li Q., Zhang H., Xu K., Liu B., Liu B. Manganese oxide nanostructures: low-temperature selective synthesis and thermal conversion. RSC Adv., 2015, vol. 5, pp. 25250-25257. https://doi.org/10.1039/C5RA02241J

Huang X., Li D., Yue H., Attia A.,YangY. Controllable synthesis of α- and β-MnO2: cationic effect on hydrothermal crystallization. Nanotechnology, 2008, vol. 19, pp. 225606-225613. https://doi.org/10.1088/0957-4484/19/22/225606

Klyuchnykov N.H. Praktykum po neorhanycheskomu syntezu. M.: Prosveshchenye, 1979. 271 p. (in Russian)

Hodunov E.B. Vlyyanye stekhyometrycheskoho sostava oksydov marhantsa na skorostʹ vzaymodeystvyya s sernokyslymy rastvoramy, soderzhashchymy shchavelevuyu y lymonnuyu kysloty: dys. … kandydata khym.nauk: 02.00.04 «Fyzycheskaya khymyya», Moscow, 2014, 236 p. (in Russian)

Starostyn A.H., Kuzyna E.O., Fedotova O.A. Prohnozyrovanye produktov razlozhenyya nytrata marhantsa, Ynzh. vestnyk Dona., 2014, no 4. (URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2014/2581) (in Russian)

Wei M., Konishi Y., Zhou H., Sugihara H., Arakawa H. Synthesis of single-crystal manganese dioxide nanowiresby a softchemical process. Nanotechnology, 2005, vol. 16, pp. 245-249. https://doi.org/10.1088/0957-4484/16/2/011

Ferreira O.P. , Otubo L., Romano R., Alves O.L. One-Dimensional Nanostructures from Layered Manganese Oxide. Crystal Growth & Design, 2006, vol. 6, no 2, pp. 601-606. https://doi.org/10.1021/cg0503503

Shen X.-F., Ding Y.-S., Liu J., Cai J., Laubernds K., Zerger R. P., Vasiliev A., Aindow M., Suib S. L. Controlof Nanometer-Scale Tunnel Sizes of Porous Manganese Oxide Octahedral Molecular Sieve Nanomaterials. Adv. Mater., 2005, vol. 17, no 7, pp. 805-809. https://doi.org/10.1002/adma.200401225

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-11-22

Як цитувати

Rakitskaya, T. L., Truba, A. S., & Nagaevs’ka, A. V. (2017). СИНТЕЗ ТА КАТАЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ ДИСПЕРСНИХ ОКСИДІВ МАНГАНУ(ІV) В РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДАННЯ ОЗОНУ. Вісник Одеського національного університету. Хімія, 22(4(64), 6–14. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2017.4(64).115916

Номер

Том 22 № 4(64) (2017)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Вісник Одеського національного університету. Хімія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Правовласниками опублікованого матеріалу являються авторський колектив та засновник журналу на умовах, що визначаються видавничою угодою, що укладається між редакційною колегією та авторами публікацій. Ніяка частина опублікованого матеріалу не може бути відтворена без попереднього повідомлення та дозволу автора.

Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.