Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії
Дослідження термохімічних властивостей кавової кислоти та її поверхневих комплексів важливі для фармацевтичної і харчової промисловості, медицини, а також для розробки технології гетерогенного каталітичного піролізу компонент відновлюваної рослинної біомаси. У цій роботі методом ІЧ-спектроскопії д...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2018-08-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/473 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849387621650792448 |
|---|---|
| author | N. N. Nastasiienko B. B. Palianytsia M. T. Kartel M. Larsson T. V. Kulik |
| author_facet | N. N. Nastasiienko B. B. Palianytsia M. T. Kartel M. Larsson T. V. Kulik |
| author_sort | N. N. Nastasiienko |
| collection | DOAJ |
| description |
Дослідження термохімічних властивостей кавової кислоти та її поверхневих комплексів важливі для фармацевтичної і харчової промисловості, медицини, а також для розробки технології гетерогенного каталітичного піролізу компонент відновлюваної рослинної біомаси.
У цій роботі методом ІЧ-спектроскопії досліджено структуру комплексів кавової кислоти на поверхні нанорозмірного діоксиду церію в залежності від концентрації кавової кислоти на поверхні (0.1–1.2 ммоль/г), а також вивчено термічні перетворення поверхневих комплексів за допомогою температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД МС).
Проведено аналіз різниці частот між асиметричними та симетричними коливаннями СОО–-групи (...) і для випадку монодентатної координації між коливаннями С=О та С-О– (...). Виходячи з отриманих значень D, можна припустити, що на поверхні нанорозмірного діоксиду церію присутні бідентатні хелатні комплекси (D ? 72 см-1), бідентатні місткові комплекси (D ? 110 см-1) та монодентно зв'язані комплекси (D ? 236 см–1) кавової кислоти. Крім того, на поверхні присутні комплекси, зв’язані через фенольні гідроксильні групи. Це пов’язано зі здатністю нанорозмірного діоксиду церію генерувати осн?вні гідроксильні групи, які здатні депротонувати фенольні групи з утворенням фенолятів на поверхні.
Аналіз мас-спектрометричних даних дозволив ідентифікувати продукти термічної трансформації та виявив можливі шляхи формування 3,4-дигідроксифенілетилену, пірокатехіну та фенолу з поверхневих комплексів кавової кислоти, структура яких була підтверджена даними ІЧ-спектроскопії. Розраховано кінетичні параметри реакції формування фенолу. Встановлено, що на поверхні CeO2 ефективно відбуваються реакції декарбоксилювання, дегідратації та декарбонілювання кавової кислоти. Ці реакції є бажаними процесами в технологіях конверсії біомаси.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-2ce6e9cd099c418e8a99e86e7afcb944 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2079-1704 2518-1238 |
| language | English |
| publishDate | 2018-08-01 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| spelling | doaj-art-2ce6e9cd099c418e8a99e86e7afcb9442025-08-20T03:51:30ZengChuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of UkraineХімія, фізика та технологія поверхні2079-17042518-12382018-08-019310.15407/hftp09.03.275Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопіїN. N. Nastasiienko0B. B. Palianytsia1M. T. Kartel2M. Larsson3T. V. Kulik4Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук УкраїниІнститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук УкраїниІнститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук УкраїниСтокгольмський університетІнститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України Дослідження термохімічних властивостей кавової кислоти та її поверхневих комплексів важливі для фармацевтичної і харчової промисловості, медицини, а також для розробки технології гетерогенного каталітичного піролізу компонент відновлюваної рослинної біомаси. У цій роботі методом ІЧ-спектроскопії досліджено структуру комплексів кавової кислоти на поверхні нанорозмірного діоксиду церію в залежності від концентрації кавової кислоти на поверхні (0.1–1.2 ммоль/г), а також вивчено термічні перетворення поверхневих комплексів за допомогою температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД МС). Проведено аналіз різниці частот між асиметричними та симетричними коливаннями СОО–-групи (...) і для випадку монодентатної координації між коливаннями С=О та С-О– (...). Виходячи з отриманих значень D, можна припустити, що на поверхні нанорозмірного діоксиду церію присутні бідентатні хелатні комплекси (D ? 72 см-1), бідентатні місткові комплекси (D ? 110 см-1) та монодентно зв'язані комплекси (D ? 236 см–1) кавової кислоти. Крім того, на поверхні присутні комплекси, зв’язані через фенольні гідроксильні групи. Це пов’язано зі здатністю нанорозмірного діоксиду церію генерувати осн?вні гідроксильні групи, які здатні депротонувати фенольні групи з утворенням фенолятів на поверхні. Аналіз мас-спектрометричних даних дозволив ідентифікувати продукти термічної трансформації та виявив можливі шляхи формування 3,4-дигідроксифенілетилену, пірокатехіну та фенолу з поверхневих комплексів кавової кислоти, структура яких була підтверджена даними ІЧ-спектроскопії. Розраховано кінетичні параметри реакції формування фенолу. Встановлено, що на поверхні CeO2 ефективно відбуваються реакції декарбоксилювання, дегідратації та декарбонілювання кавової кислоти. Ці реакції є бажаними процесами в технологіях конверсії біомаси. https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/473кавова кислотадіоксид церіюкарбоксилатні комплексифенолятитермічні перетворенняІЧ-спектроскопія |
| spellingShingle | N. N. Nastasiienko B. B. Palianytsia M. T. Kartel M. Larsson T. V. Kulik Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії Хімія, фізика та технологія поверхні кавова кислота діоксид церію карбоксилатні комплекси феноляти термічні перетворення ІЧ-спектроскопія |
| title | Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії |
| title_full | Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії |
| title_fullStr | Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії |
| title_full_unstemmed | Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії |
| title_short | Дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас-спектрометрії та ІЧ-спектроскопії |
| title_sort | дослідження взаємодії кавової кислоти з поверхнею нанорозмірного діоксиду церію методами термодесорбційної мас спектрометрії та іч спектроскопії |
| topic | кавова кислота діоксид церію карбоксилатні комплекси феноляти термічні перетворення ІЧ-спектроскопія |
| url | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/473 |
| work_keys_str_mv | AT nnnastasiienko doslídžennâvzaêmodííkavovoíkislotizpoverhneûnanorozmírnogodíoksiduceríûmetodamitermodesorbcíjnoímasspektrometríítaíčspektroskopíí AT bbpalianytsia doslídžennâvzaêmodííkavovoíkislotizpoverhneûnanorozmírnogodíoksiduceríûmetodamitermodesorbcíjnoímasspektrometríítaíčspektroskopíí AT mtkartel doslídžennâvzaêmodííkavovoíkislotizpoverhneûnanorozmírnogodíoksiduceríûmetodamitermodesorbcíjnoímasspektrometríítaíčspektroskopíí AT mlarsson doslídžennâvzaêmodííkavovoíkislotizpoverhneûnanorozmírnogodíoksiduceríûmetodamitermodesorbcíjnoímasspektrometríítaíčspektroskopíí AT tvkulik doslídžennâvzaêmodííkavovoíkislotizpoverhneûnanorozmírnogodíoksiduceríûmetodamitermodesorbcíjnoímasspektrometríítaíčspektroskopíí |