Mechanism for the Formation of Nanoscale Oxides in a Medium of Supercritical CO2 Fluid

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

A possible mechanism is considered for the formation of nanoscale oxides based on titanium and aluminum isopropoxides in a medium of supercritical CO2 fluid. It is shown that because of intermolecular interactions and high pressure in the system, the supercritical fluid acquires the properties of a condensed medium, the main role of which is to restrain processes of hydrolysis. At the first stage of the hydrolysis of titanium isopropoxide, the water molecule is coordinated in the outer sphere of the central atom due to the formation of intermolecular hydrogen bonds. It is then coordinated into the inner sphere with the formation of a five-coordinate transition state and its destruction, creating a product substituted for the hydroxo group. The next steps proceed in a similar way. The described mechanism agrees with experimental findings and produces nanosized X-ray amorphous titanium oxide. (With aluminum isopropoxide, only the hydrolyzed hydroxo form can be produced.) Results suggest the production of nanosized oxides from isopropoxides in a medium of supercritical CO2 fluid is possible for transitional d-elements.

Sobre autores

D. Golubev

Russian Technological University (MIREA)

Email: valeryfom@rambler.ru
119454, Moscow, Russia

A. Sigov

Russian Technological University (MIREA)

Email: valeryfom@rambler.ru
119454, Moscow, Russia

A. Kolobanov

Russian Technological University (MIREA)

Email: valeryfom@rambler.ru
119454, Moscow, Russia

V. Fomichev

Russian Technological University (MIREA)

Autor responsável pela correspondência
Email: valeryfom@rambler.ru
119454, Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Воробей А.М., Покровский О.И., Устинович К.Б. и др. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2015. Т. 10. № 2. С. 51–59.
  2. Lemasson E., Bertin S., West C. // J. of Separation Science. 2016. V. 39. № 1. P. 212. https://doi.org/10.1002/jssc.201501062
  3. Gomes P.B., Mata V.G., Rodrigues A.E. // The J. of Supercritical Fluids. 2007. V. 41. № 1. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2006.08.018
  4. King J.W. // Annual Review of Food Science and Technology. 2014. V. 5. № 1. P. 215. https://doi.org/10.1146/annurev-food-030713-092447
  5. Kaleva A., Heinonen S., Nikkanen J.P., Levänen E. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. V. 175. № 1. P. 120. https://doi.org/10.1088/1757-899X/175/1/012034
  6. Da Silva E.P., Guilherme M.R., Tenório-Neto E.T. et al. // Materials Letters. 2015. V. 136. P. 133 https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.07.156
  7. Zhu C., Zhou Y., Fu S. et al. // ECS Transactions. 2015. V. 69. № 17. P. 631. https://doi.org/10.1149/06917.0631ecst
  8. Kim D.S., Shin Y.H., Lee Y.W. // Chemical Engineering Communications. 2015. V. 202. № 1. P. 78. https://doi.org/10.1080/00986445.2013.825611
  9. Permana A.D.C., Nugroho A., Chung K.Y. et al. // Chemical Engineering Journal. 2014. V. 241. P. 216. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.12.029
  10. Кузьмичева Г.М. Тонкие химические технологии. 2015. Т. 10. № 6. С. 5.
  11. Alekseev E.S., Alentiev A.Y., Belova A.S. et al. // Russ. Chem. Rev. 2020. V. 89. P. 1337. https://doi.org/10.1070/RCR4932?locatt=label:RUSSIAN
  12. Коновалов И.А., Маврин Б.Н., Прокудина Н.А. и др. Изв. академии наук. Серия Химическая. 2016. № 12. С. 2795.
  13. Смирнова К.А., Фомичев В.В., Дробот Д.В. и др. Тонкие химические технологии. 2015. Т. 10. № 1. С. 76.
  14. Sokolov I.E., Konovalov I.A., Zakalyukin R.M. et al. MRS communication. 2018. V. 8. № 1. P. 59. https://doi.org/10.1557/mrc.2018.3
  15. Oskam G., Nellore A., Penn R.L. et al. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 1734. https://doi.org/10.1021/jp021237f
  16. Park Jin-Koo, Myoung Jung-Jae, Kyong Jin-Burm et al. // Bull. Korean Chem. Soc. 2003. V. 24. № 5. P. 671. https://doi.org/10.5012/bkcs.2003.24.5.671
  17. Zhang Y., Yang J., Yu Y.-X. // The Journal of Physical Chemistry B. 2005. V. 109. № 27. P. 133575. https://doi.org/10.1021/jp045741r
  18. Teymourtash A.R., Khonakdar D.R., Raveshi M.R. // The of Supercritical Fluids. 2013. V. 74. P. 115. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2012.12.010
  19. Lebedev A.E., Katalevich A.M., Menshutina N.V. // J. of Supercritical Fluids. 2015. V. 106. P.122. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2015.06.010
  20. Borjan D., Gracnar M., Knez Z. et al. // Processes. 2022. V. 10. P. 2275. https://doi.org/10.3390/pr10112275
  21. Pierotti R.A. // Chem. Rev. 1976. V. 76. P. 717. https://doi.org/10.1021/cr60304a002
  22. Emsley J. The Elements, third ed. Oxford: Oxford University Press, 1998.
  23. Barca G.M.J., Bertoni C., Carrington L. et al. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. P. 154102. https://doi.org/10.1063/5.0005188
  24. Adamo C. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. P. 6158. https://doi.org/10.1063/1.478522

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (700KB)
3.

Baixar (568KB)
4.

Baixar (363KB)
5.

Baixar (635KB)
6.

Baixar (310KB)

Declaração de direitos autorais © Д.В. Голубев, А.С. Сигов, А.И. Колобанов, В.В. Фомичев, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».