LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

формуються на SiO2. Вперше встановлено кореляції між стійкістю та реакційною здатністю імпрегнованих МеClj2-j/SiO2-комплексів: з убуванням послідовних констант стійкості комплексів їх парціальна активність в реакції розкладу озону зростає. Показано, що незалежно від лігандного оточення центрального атома, зберігається послідовність в рядах активності закріплених металокомплексів, що може свідчити про однаковий механізм координації та активації молекули озону.

Встановлено, що активоване вугілля (АВ) підвищує каталітичну активність імпрегнованих MeCl2/АВ-комплексів.Розроблено каталізатор MnCl2/АВ, що забезпечує максимальний час (137 годин) захисної дії від озону (за умови його концентрації від 0,2 до 1,5 мг/м3) та може бути застосован в засобах захисту навколишнього середовища та людини.

Ключові слова: озон; низькотемпературний розклад; закріплені комплекси перехідних металів; склад закріплених металокомплексів; застосування в засобах захисту навколишнього середовища та людини.


АННОТАЦИЯ

Раскола Л.А.Реакции разложения озона закрепленными на пористых носителяхкомплексами Co(II), Cu(II) иMn(II). Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01 – неорганическая химия. – Физико-химический институт им. А.В.Богатского НАН Украины, Одесса, 2005.

Проведены систематические исследования и установлены закономерности реакций низкотемпературного разложения озона иммобилизованными и импрегнированными MeХj2-j/SiО2-комплексами при разных соотношениях [Me2+]/[O3] и [Me2+]/[X-], где Ме2+ = Co2+, Cu2+, Mn2+; X-= Cl-, NO3ˉ. Разработаны методики синтеза иммобилизованных и импрегнированных на SiО2 ацидокомплексов Ме(II) с хорошо воспроизводимыми свойствами в реакции разложения озона; кинетический метод применен для определения последовательных констант устойчивости поверхностных комплексов и их парциальной кинетической активности в реакциях с озоном; методы ЭСДО и ЭПР-спектроскопии использованы для контроля координационного состояния Co(II), Cu(II) и Mn(II) в исходных комплексах и после обработки их озоном.

Установлено, что реакционная способность закрепленных на силикагеле комплексов МеХj2-j при разложении озона определяется природой иона метала, лигандов и их числом во внутренней координационной сфере. Окисление комплексов на начальной стадии реакции осуществляется по внутрисферному механизму, хлорид-ион является лучшим мостиковым лигандом. Показано, что формирование импрегнированных МеClj2-j/SiО2-комплексов осуществляется по аналогии в концентрированном растворе. Чем меньше соотношение аH2O/аClˉ на поверхности, тем более насыщенные по хлорид-иону комплексы Со(II), Cu(II) и Mn(II) формируются на SiО2. Впервые установлены корреляции между устойчивостью и реакционной способностью импрегнированных МеClj2-j/SiО2-комплексов: с уменьшением последовательных констант устойчивости комплексов их парциальная активность в реакции разложения озона возрастает. Показано, что независимо от лигандного окружения центрального атома, сохраняется последовательность в рядах активности закрепленных металлокомплексов, что может свидетельствовать об одинаковом механизме координации и активации молекулы озона.

Установлено, что активированный уголь (АУ) увеличивает каталитическую активность импрегнированных MeCl2/АУ-комплексов. Разработан катализатор MnCl2/АУ, который обеспечивает максимальное время (137 часов) защитного действия от озона (при условии его концентрации от 0,2 до 1,5 мг/м3) и может быть применен в средствах защиты окружающей среды и человека.

Ключевые слова: озон; низкотемпературное разложение; закрепленные комплексы переходных металлов; состав закрепленных металлокомплексов; применение в средствах защиты окружающей среды и человека.


Summary

L.A. Raskola. Reactions of ozone decomposition by porous carrier supported complexes of Co(II), Cu(II), and Mn(II). Manuscript.

Candidate Dissertation in Chemistry – Speciality 02.00.01 – Inorganic Chemistry. – A.V. Bogatsky Physicochemical Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Odessa, 2004.

Owing to the systematic study of low-temperature ozone decomposition by both immobilised and impregnated MeXj2-j/SiО2 complexes at different [Me2+]/[O3] and [Me2+]/[X-] ratios (Me2+ = Co2+, Cu2+, and Mn2+; X- = Cl- and NO3ˉ), some regularities of the reactions taking place have been established. There have been developed the procedures for synthesis of Me(II) acido complexes, both impregnated and immobilised on SiO2, which behaviour in the ozone decomposition is well reproducible. The kinetic method was used for the determination of successive stability constants of the surface complexes and for the determination of the partial kinetic activity of the latter in the reactions with ozone. The methods of EDR and EPR spectroscopy were used to control the coordination state of Co(II), Cu(II), and Mn(II) both in initial complexes and in the complexes after their treatment with ozone. The reactivity of silica supported MeXj2-j complexes in the ozone decomposition has been found to depend on a nature of a metal ion and ligands as well as on the ligand number in the inner coordination sphere. The oxidation of the metal complexes occurs in the initial reaction stage according to the intraspheric mechanism and the chloride ion is the best bridging ligand. As is shown, the formation of the impregnated МеClj2-j/SiО2 complexes can be considered by analogy with a concentrated solution. The less is аH2O/аClˉ ratio on the surface, the more chloride ion saturated complexes of Co(II), Cu(II), and Mn(II) are formed on the SiО2. The following correlation between the stability and the reactivity of the impregnated МеClj2-j/SiО2 complexes have been found: the partial activity of the complexes in the ozone decomposition reaction increases while values of their successive stability constants decrease.

As is shown, the series of activity for supported metal complexes remain the same independently of the ligand environment of the central atom. It may be evidence of the same mechanism of coordination and activation of the ozone molecule.

Activated charcoal (AC) has been found to raise the catalytic activity of impregnated MeCl2/AC complexes. The MnCl2/AC catalyst developed assures the maximum time (137 hours) of protection against ozone, so, it can be used in the devices for environment and human's protection.

Keywords: ozone; low-temperature decomposition; supported complexes of transition metals; composition of supported complexes; application in devices for environment and human's protection.