1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 17, Номер 2, 2023
  4. Склад та активність купрум-паладієвого каталізатора на вуглецевому волокнистому матеріалі для очищення повітря від монооксиду карбону

Склад та активність купрум-паладієвого каталізатора на вуглецевому волокнистому матеріалі для очищення повітря від монооксиду карбону

JCCT.
2023;
Випуск 17, Номер 2
: cc. 272 - 278
https://doi.org/10.23939/chcht17.02.272
Автори:
  1. Tatyana Kiose
  2. Tatyana Rakitskaya
  3. Alim Ennan
  4. Volodymyr Vasylechko
  5. Halyna Gryshchouk
1
Faculty of Chemistry and Pharmacy, Odesa I.I. Mechnikov National University, Physico-Chemical Institute of Environment and Human Protection
2
Odesa I.I. Mechnikov National University
3
Physico-Chemical Institute of Environment and Human Protection
4
Ivan Franko National University of Lviv, Department of Analytical Chemistry
5
Ivan Franko National University of Lviv, Department of Analytical Chemistry

Сукупність методів дослідження (рентгено¬фазовий, десорбційний, кінетичний) використовували для встановлення стану базових компонентів ${K}_{2}{Pd}{Cl}_{4}$ і $Cu(NO_3)_2$ в каталізаторі окиснення монооксиду карбону киснем. Встановлено, що вихідні сполуки паладію(ІІ) і купруму(ІІ) під дією вуглецевого волокнистого носія змінюють свій стан. Паладій відновлюється до рентгеноаморфного $Pd^0$, а купрум(ІІ) перебуває у формі кристалічної фази ${Cu}_2(OH)_3Cl$. Встановлено, що каталізатор проявляє захисні властивості в межах початкових концентрацій монооксиду карбону $ {\le } \, 300 {мг}/{м}^{3} $ та ефективного часу контакту $0.45 c $ , і його можна застосовувати в засобах захисту органів дихання людини.

моноксид вуглецю
вуглецеві волокнисті матеріали
каталізатор
оксидування
респіраторні пристрої
  1. Rakitskaya, T.L.; Ennan, A.A.; Volkova, V.Ya. Nizkotempera-turnaya kataliticheskaya ochistka vozdukha ot ugarnogo gaza; Ekologiya, 2005.
  2. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T. A.; Ennan, A.A. Kontseptualnyye osnovy razrabotki nizkotemperaturnykh katalizatorov okisleniya oksida ugleroda kislorodom vozdukha. Odesa National University Herald. Chemistry 2020, 25, 6-23. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2020.4(76).216920
  3. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T.A.; Ennan, A.A.; Volkova, V.Ya.; Jiga, A.M.; Golubchik, K.O. Sostoianie i perspektivy razrabotki nizkotemperaturnykh katalizatorov okisleniia monooksida ugleroda respiratornogo naznacheniia І. metallicheskie katalizatory. Odesa National University Herald. Chemistry 2013, 18, 5-15. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2013.2(46).56996
  4. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T. A.; Ennan, A.A.; Volkova, V.Ya. Sostoianie i perspektivy razrabotki nizkotemperaturnykh katalizato-rov okisleniia monooksida ugleroda respiratornogo naznacheniia ІІ. Oksidnye i oksidno-metallicheskie katalizatory. Odesa National University Herald. Chemistry 2013, 18, 5-10. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2013.3(47).57002
  5. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T.A.; Ennan, A. A.; Jiga, A.M.; Vol-kova, V.Ya.; Golubchik, K.O. Sostoianie i perspektivy razrabotki nizkotemperaturnykh katalizatorov okisleniia monooksida ugleroda respiratornogo naznacheniia. ІІІ. Nanesennye metallokompleksnye katalizatory. Odesa National University Herald. Chemistry 2013, 18, 5-12. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2013.4(48).37012
  6. Luna, B.; Somi, G.; Winchester, J.; Grose, J.; Mulloth, L.; Perry, J. Evaluation of Commercial Off-the-Shelf Sorbents & Catalysts for Control of Ammonia and Carbon Monoxide; 40th International Conference on Environmental Systems, Barcelona, Spain, 2010. https://doi.org/10.2514/6.2010-6062
  7. Croll, L.; Billingsley, B.; Brey, L.; Fansler, D.; Martinson, P. Design and Evaluation of Escape and CBRN Respirator Cartridges Using Nano Gold Carbon Monoxide Oxidation Catalysts; 10th International Symposium on Protection against Chemical and Bio-logical Warfare Agents; Stockholm, 2010.
  8. Punde, S.S.; Tatarchuk, B.J. CO Removal at Ambient Condi-tions: Catalyst Screening and Impact of Operating Conditions. Sep. Purif. Technol. 2017, 183, 43-53. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.03.007
  9. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T.A.; Golubchik, K.O.; Ennan, A.A.; Volkova, V.Y. Acid-Modified Clinoptilolite as a Support for Palla-dium-Copper Complexes Catalyzing Carbon Monoxide Oxidation with Air Oxygen. Chem. Cent. J. 2017, 11, 28. https://doi.org/10.1186/s13065-017-0256-6
  10. Rakitskaya, T.L.; Kiose, T.A.; Zryutina, A.М.; Gladyshevskii, R.E.; Truba, A.S.; Vasylechko, V.O.; Demchenko, P.Yu.; Gryschouk, G.V.; Volkova, V.Ya. Solid-State Catalysts Based on Bentonites and Pd(II) Cu(II) Complexes for Low-Temperature Carbon Monoxide Oxidation. Solid State Phenom. 2013, 200, 299-304. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.200.299
  11. Rakitskaya, T.L.; Dzhyga, G.M.; Kiose, T.A.; Oleksenko, L.P.; Volkova, V.Y. Pd(II), Cu(II), and Pillared Clay Based Nanocatalysts for Low-Temperature CO Oxidation. SN Appl. Sci. 2019, 1, 291. https://doi.org/10.1007/s42452-019-0314-x
  12. Titov, D.N.; Ustyugov, A.V.; Tkachenko, O.P.; Kustov, L.M.; Zubavichus, Ya.V.; Veligzhanin, A.A.; Sadovskaya, N.V.; Oshanina, I.V.; Bruk, L.G.; Temkin, O.N. State of Active Components on the Surface of the PdCl2-CuCl2/γ-Al2O3 Catalyst for the Low-Temperature Oxidation of Carbon Monoxide. Kinet. Catal. 2012, 53, 262-274. https://doi.org/10.1134/S0023158412020140
  13. Du, X.; Li, H.; Yu, J.; Xiao, X.; Shi, Z.; Mao, D.; Lu, G. Realization of High Effective Pd-Cu-Clx/Al2O3 Catalyst for Low Temperature CO Oxidation by Pre-Synthesizing the Active Copper Phase of Cu2Cl(OH)3. Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 3970-3979. https://doi.org/10.1039/c5cy00545k
  14. Shen, C.; Li, H.; Yu, J.; Wu, G.; Mao, D.; Lu, G.A First-Principles DFT Study on the Active Sites of Pd-Cu-Clx/Al2O3 Catalyst for Low-Temperature CO Oxidation. ChemCatChem. 2013, 5, 2813-2817. https://doi.org/10.1002/cctc.201300356
  15. Bruk, L.; Titov, D.; Ustyugov, A.; Zubavichus, Y.; Cherniko-va, V.; Tkachenko, O.; Kustov, L.; Murzin, V.; Oshanina, I.; Tem-kin, O. The Mechanism of Low-Temperature Oxidation of Carbon Monoxide by Oxygen over the PdCl2-CuCl2/γ-Al2O3 Nanocatalyst. Nanomaterials 2018, 8, 217. https://doi.org/10.3390/nano8040217
  16. Park, E.D.; Choi, S.H.; Lee, J.S. Active States of Pd and Cu in Carbon-Supported Wacker-Type Catalysts for Low-Temperature CO Oxidation. J. Phys. Chem. B. 2000, 104, 5586-5594. https://doi.org/10.1021/jp000583z
  17. Radkevich, V.Z.; Wilson, K.; Khaminets, S.G.; Sen'ko, T.L. Effect of Preparation Conditions on the Formation of the Active Phase of Carbon Fiber Catalytic Systems for the Low-Temperature Oxidation of Carbon Monoxide. Kinet. Catal. 2014, 55, 252-267. https://doi.org/10.1134/s0023158414020086
  18. Kiose, T.A.; Truba, A.S.; Rakitskaya, T.L.; Ennan, A.A.-A.; Rakitskiy, О.S. Effect of Certain Catalytic Poisons on the Activity of Cuprum-Paladium Complexes Applied on Carbon Material in The Reaction in the Reaction of Carbon Monoxide Oxidation by Air Oxygen. Odesa National University Herald. Chemistry 2022, 27, 5-19. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2022.2(82).264875
  19. Wang, S.; Chen, Z.-H.; Ma, W.-J.; Ma, Q.-S. Influence of Heat Treatment on Physical-Chemical Properties of PAN-Based Carbon Fiber. Ceram. Int. 2006, 32, 291-295. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2005.02.014
  20. Shen, Y.; Guo, Y.; Wang, L.; Wang, Y.; Guo, Y.; Gong, X.; Lu, G. The Stability and Deactivation of Pd-Сu-Clx/A12O3 Catalyst for Low Temperature СО Охidation: An Effect of Moisture. Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 1202-1207. https://doi.org/10.1039/C1CY00146A
  21. Park, E.D.; Choi, S.H.; Lee, J.S. Active States of Pd and Cu in Carbon-Supported Wacker-Type Catalysts for Low-Temperature CO Oxidation. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5586-5594. https://doi.org/10.1021/jp000583z
  22. Rakitskaya, T.L.; Truba, A.S.; Raskola, L.A.; Ennan A.A. Modyfikonanyi khlorydom manhanu(II) pryrodnyi klynoptylolit v reaktsii rozkladannya ozonu. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni 2013, 4, 297-304.
  23. Rakitskaya, T.L.; Vasylechko, V.O.; Kiose, T.A.; Gryschouk, G.V.; Dzhiga, A.M.; Volkova, V.Y. Catalytic Activity of Pd(II) and Cu(II) Complexes Anchored with Natural and Pre-Modified Bentonite on the Oxidation of Carbon Monoxide. Chemistry of metals and alloys 2015, 8, 32-38. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Khms_2015_8_1-2_10  https://doi.org/10.30970/cma8.0301