LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Реакції розкладу озону закріпленими на пористих носіях комплексами Co (II), Cu (II), Mn (II)


ФІЗИКО-ХІМІЧНИЙ ІНСТИТУТ ім. О.В. БОГАТСЬКОГО

НАН УКРАЇНИ

РАСКОЛА ЛЮДМИЛА АНАТОЛІЇВНА

УДК 542.924:541.127:546.26

РЕАКЦІЇ РОЗКЛАДУ ОЗОНУ

ЗАКРІПЛЕНИМИ НА ПОРИСТИХ НОСІЯХ

КОМПЛЕКСАМИ Со(II), Cu(II) і Mn(II)

02.00.01 – неорганічна хімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук

Одеса – 2005

Дисертацією є рукопис


Роботу виконано на кафедрі неорганічної хімії та хімічної екології Одеського національного університету ім. І.І.Мечникова; в Фізико-хімічному інституті захисту навколишнього середовища і людини МОН і НАН України

Науковий керівник:

доктор хімічних наук, професор

Ракитська Тетяна Леонідівна,

Одеський національний університет

ім. І.І. Мечникова

завідувач кафедри неорганічної хімії

та хімічної екології

Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук

Мешкова Світлана Борисівна

Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського

НАН України

провідний науковий співробітник

кандидат хімічних наук, доцент

Чеботарьов Олександр Миколайович

Одеський національний університет

ім. І.І. Мечникова

завідувач кафедри аналітичної хімії

Провідна установа: Київський національний університет

ім. Тараса Шевченка, кафедра неорганічної хімії


Захист відбудеться „ 27 " січня 2005 р. о 1100 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.219.01 в Фізико-хімічному інституті ім. О.В.
Богатського НАН України за адресою: 65080, м. Одеса, Люстдорфська дорога, 86

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Фізико-хімічного інституту ім. О.В. Богатського НАН України (65080, м. Одеса, Люстдорфська дорога, 86)

Автореферат розіслано " 17 " грудня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

к.х.н. Безлуцька І.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Озон - термодинамічно нестабільна сполука, сильний двохелектронний окисник, який взаємодіє практично з усіма сполуками неорганічного та органічного походження; за санітарно-хімічними і токсикологічними нормами – речовина першого класу небезпеки (ГДКO3 = 0,1 мг/м3). Актуальними є дослідження реакцій озону з координаційними сполуками та оксидами металів змінної валентності (Mn, Cu, Co), які більше за все використовуються в якості каталізаторів окиснення органічних сполук озоном і низькотемпературного розкладу залишкового озону від різних джерел його виділення з метою захисту навколишнього середовища і людини. Незважаючи на численні дані про кінетику окиснення в розчині озоном координаційних сполук, дискусійними є питання про вплив природи Меn+ і лігандів, а також числа лігандів у координаційній сфері на активність комплексів, через що ускладнюється трактування механізмів розкладу озону і прогнозування реакційної здатності закріплених на різних носіях (SiО2, Al2O3, АВ та ін.) металокомплексних сполук, які з урахуванням доступності матеріалів і способів синтезу можуть бути перспективними каталізаторами розкладу озону. Обмежені дані про склад поверхневих комплексів і кінетику розкладу озону в їхній присутності, а також про вплив фізико-хімічних і структурно-адсорбційних властивостей носія, як на склад поверхневих комплексів, так і на реакційну здатність озону зумовило проведення такого дослідження, актуальність якого полягає в розробці нових підходів для прогнозування властивостей закріплених металокомплексних сполук (ЗМКС) у реакції з озоном.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі неорганічної хімії та хімічної екології Одеського національного університету ім. І.І.Мечникова, а також у Фізико-хімічному інституті захисту навколишнього середовища і людини МОН і НАН України в рамках держбюджетних тем „Теоретичне обґрунтування розробки імпрегнованих та іммобілізованих металокомплексних каталізаторів низькотемпературного розкладу озону на основі органічних і оксидних носіїв" (№ ДР 0100U001880); „Фізико-хімічні основи розробки низькотемпературних антиозонантів на базі закріплених металокомплексних сполук" (№ ДР 0102U001632).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є встановлення звязку між складом закріплених на оксидному носії комплексів Co(II), Cu(II) і Mn(II) та їхньою реакційною здатністю при низькотемпературному розкладі озону.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

- встановити вплив природи іона металу (Me2+ = Со2+, Cu2+, Mn2+), ацидолігандів (Хˉ= NO3ˉ, Cl-) і співвідношення [Me2+]/[O3] на кінетичні і стехіометричні параметри реакції розкладу озону металокомплексами, закріпленими на силікагелі;

- визначити механізм формування, склад і активність іммобілізованих та імпрегнованих MeXj2-j/SiO2-комплексів;

- зіставити отримані результати з рядом активності в реакції розкладу озону іммобілізованих на кремнеземі комплексів МеL2 (L – саліцилальдімін);

- обґрунтувати застосування закріплених на активованому вугіллі (АВ) металокомплексів в засобах захисту навколишнього середовища і людини.

Об'єкт дослідження – озон у реакціях його низькотемпературного розкладу закріпленими на пористих носіях комплексами Co(II), Cu(II) і Mn(II).

Предмет дослідження – кінетика розкладу озону закріпленими на SiO2 і АВ комплексами Co(II), Cu(II) і Mn(II); оптимізація складу, способу синтезу закріплених металокомплексних сполук і умов застосування їх у засобах захисту навколишнього середовища і людини.

Методи дослідження – кінетичний, адсорбційний, спектральні (ЕПР, електрона спектроскопія дифузного відбиття (ЕСДВ)).

Наукова новизна роботи. Встановлені аналогії властивостей закріплених на силікагелі і розчинених металокомплексів у реакції розкладу озону, а також кореляції між стійкістю і реакційною здатністю імпрегнованих MeClj2-j/SiО2-комплексів. Показано, що отримані методами адсорбції та імпрегнування MeХj2-j/SiО2-комплекси при визначених співвідношеннях [Me2+]/[O3] і [Me2+]/[Х-] виконують роль каталізаторів низькотемпературного розкладу озону. У випадку імпрегнованих MnХj2-j/SiО2-комплексів зі збільшенням співвідношення [Mn2+]/[O3] змінюється стехіометрія реакції. Запропоновано механізми розкладу озону іммобілізованими та імпрегнованими MeХj2-j/SiО2-комплексами, що включають стадії внутрішньосферного окиснення Ме(II) озоном, розвитку радикально-ланцюгової реакції за участю ОН-радикала і відновлення окиснених комплексних форм. Запропоновано кінетичні рівняння, які описують початкові стадії окиснення Ме(II) озоном.

Показано, що активоване вугілля, яке генерує ОН-радикали при взаємодії з озоном, поліпшує каталітичні властивості МеCl2/АВ-комплексів; їх активність у розкладі озону зростає в ряді CoCl2

Практичне значення отриманих результатів. Можливість використання виявлених