Polyampholite–Metal Complexes for Catalytic Processes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Polyampholyte–metal complexes based on polyacrylic acid; the aliphatic diamines ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, and 1,4-diaminobutane; and Cu2+ was obtained by reacting aqueous solutions of polyampholytes and CuSO4. Using the method of simultaneous thermal analysis, it was found that the thermal degradation of the complexes occurs in three steps. The activation energy of thermal degradation of the polyampholyte–metal complexes is 22–99 kJ/mol. It was established by X-ray diffraction analysis that the products of thermal degradation of polyampholyte–metal complexes are heterogeneous systems composed of CuO and Cu2O phases, while catalysts based on them are heterogeneous systems consisting of Al2O3 and CuO phases. The size distribution of catalyst pores showed that the volume of pores with a diameter of less than 773 nm was 0.80–0.83 cm3/g, the specific surface area was 349–351 m2/g, and the predominant equivalent pore diameter was 6.2–6.3 nm. The mechanical crushing strength of catalyst pellets was found to be 7.1–7.3 MPa. In the process of CO oxidation to CO2, the catalyst began to exhibit its activity at 180–187°C; the complete conversion of CO in the oxidation reaction was achieved at 280–286°C. The performance of the obtained catalysts was 2.7–2.8 times higher than that of a reference sample.

About the authors

V. A. Lipin

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

T. A. Poshvina

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

K. A. Fedorova

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

A. F. Fadin

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

N. V. Maltseva

Saint Petersburg State Institute of Technology

Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

T. A. Vishnevskaya

Saint Petersburg State Institute of Technology

Author for correspondence.
Email: ksuchayka@mail.ru
190013, St. Petersburg, Russia

References

  1. Ментбаева А.А. Дис. … д-ра философии. Астана: КазНУ им. аль-Фараби, 2012.
  2. Sultanov Y.M., Wöhrle D., Efendiev A.A. // J. Mol. Catal. A. 2006. V. 258. P. 79.
  3. Mart H. // Des. Monomers Polym. 2006. V. 9. P. 553.
  4. Kaya İ., Emdi D., Saçak M. // J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2009. V. 19. P. 293.
  5. Şenol D., Kaya İ. // Arab. J. Sci. Eng. 2017. V. 42. № 6. P. 2386.
  6. Zheng T., Li L. // New J. Chem. 2018. V. 42. P. 2532.
  7. Wang D., Liu W., Bian F., Yu W. // New J. Chem. 2015. V. 39. P. 2055.
  8. Saladino R., Neri V., Mincione E., Filippone P. // Tetrahedron. 2002. V. 58. P. 8497.
  9. Kim H.S., Kim J.J., Kwon J.J., Chung M.J., Lee B.G., Jang H.G. // J. Catal. 2002. V. 205. P. 226.
  10. Leadbeater N., Marco M. // Chem. Rev. 2002. V. 102. P. 3235.
  11. Zheng T., Zhu M., Waqas M., Umair A., Zaheer M., Yang J., Duan X., Li L. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 38818.
  12. Yarapathi R.V., Kurva S., Tammishetti S. // Catal. Commun. 2004. V. 5. P. 511.
  13. Pardey A.J., Rojas A.D., Yánez J.E., Betancourt P., Scott C., Chinea C., Urbina C., Moronta D., Longo C. // Polyhedron. 2005. V. 24. № 4. P. 515.
  14. Syukri S., Hijazi A.K., Sakthivel A., Al-Hmaideen A., Kühn F.E. // Inorg. Chim. Acta. 2007. V. 360. № 1. P. 198.
  15. Haber J., Pamin K., Połtowicz J. // J. Mol. Catal. A. 2004. V. 224. № 1‒2. P. 155.
  16. Schuchardt U., Cardoso D., Sercheli R., Pereira R., Cruz R.S., Guenrreiro M.C., Mandelli D., Spinacé E.V., Pires E.L. // Appl. Catal. A. 2001. V. 211. № 1. P. 13.
  17. Kumar A., Mishra G.S., Kumar A. // J. Mol. Catal. A. 2003. V. 201. P. 183.
  18. Gao B., Kong D., Zhang Y. // J. Mol. Catal. A. 2008. V. 286. № 1‒2. P. 145.
  19. Kudaibergenov S.E., Ciferri A. // Macromol. Rapid Comm. 2007. V. 28. № 20. P. 1980.
  20. Xi X., Liu Y., Shi J., Cao S. // J. Mol. Catal. A. 2003. V. 192. № 1‒2. P. 5.
  21. Xiaoxuan G., Zhang F., Yang Z., Wei R., Gao L., Xiao G. // J. Micropor. Mesopor. Mater. 2023. V. 352. P. 112507.
  22. Kudaibergenov S.E., Dzhardimalieva G.I. // Polymers. 2020. V. 12. № 3. P. 572.
  23. Martínez J.M.L., Denis M.F.L., Piehl L.L., Celis E.R. de, Buldain G.Y., Dall’Orto V.C. // Appl. Catal. B. 2008. V. 82. P. 279.
  24. Liotta L.F., Gruttadauria M., Carlo G.D., Perrini G., Librando V., Hazard J. // J. Hazardous Mater. 2009. V. 162. P. 592.
  25. Li X.H., Meng X.G., Pang Q.H., Liu S.D., Li J.M., Du J., Hu C.W. // J. Mol. Catal. A. 2010. V. 328. P. 90.
  26. Lupano L.V.L., Martínez J.M.L., Denis M.F.L., Piehl L.L., de Celis E.R., Buldain G.Y., Dall’Orto V.C. // Appl. Catal. A. 2013. V. 467. P. 347.
  27. Martínez J.M.L., Rodríguez-Castellón E., Torres Sánchez R.M., Denaday L.R., Buldain G.Y., Dall’Orto V.C. // J. Mol. Catal. A. 2011. V. 339. № 1‒2. P. 43.
  28. Липин В.А., Суставова Т.А., Евдокимов А.Н., Горкина Т.Е. А. с. 2714670 Россия // Б.И. 2020. № 5. С. 1.
  29. Тестишева Е.И., Мельников И.П., Сладковский Д.А. // Изв. СПбГТИ (ТУ). 2018. Т. 47. № 73. С. 17.
  30. Кам Т.Ш. Дис. … канд. хим. наук. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2022.
  31. Han X., Feng J., Dong F., Zhang X., Liu H., Hu Y. // Mol. Phys. 2014. V. 112. № 15. P. 2052.
  32. An H., Lu C., Wang P., Li W., Tan Y., Xu K., Liu C. // Polym. Bull. 2011. V. 67. P. 148.
  33. Polyampholytes: Synthesis, Characterization and Application / Ed. by E. Kudaibergenov. Boston: Springer, 2002.
  34. Kaushik P., Rawat K., Bohidar H. // Coll. Polym. Sci. 2019. V. 297. P. 953.
  35. Ryan G. Ezell, Charles L. McCormick // Appl. Polym. Sci. 2007. V. 104. № 5. P. 2818.
  36. Kudaibergenov S., Nuraje N. // Polymers. 2018. V. 10. № 10. P. 1146.
  37. Zurick M., Bernards M. // Appl. Polym. Sci. 2014. V. 131. № 6. P. 40069.
  38. Hui X., Tao R., Cui W., Zhang S., Li H. // Appl. Polym. Sci. 2013. V. 127. № 5. P. 4058.
  39. Gotzamanis G., Papadimitriou K., Tsitsilianis C. // Polym. Chem. 2016. V. 7. P. 2125.
  40. Kudaibergenov S.E. // Rev. J. Chem. 2020. V. 10. P. 17.
  41. Osovskaya I.I., Borodina A.M., Kurzin A.V., Roshchin V.I. // Rus. J. Bioorg. Chem. 2022. V. 48. P. 1529.
  42. You J., Hu H., Zhou J. // Cell. 2013. V. 20. P. 1179.
  43. Qiao C., Zhang J., Kong A. // Korea-Aust. Rheol. J. 2017. V. 29. P. 61.
  44. Kuzmenko V.A., Rusanova A.I., Odintsova O.I. // Rus. J. Appl. Chem. 2014. V. 87. P. 1197.
  45. Voron'ko N.G., Derkach S.R., Vovk M.A., Tolstoy P.M. // Carbohyd. Polym. 2016. V. 151. P. 1156.
  46. Deng D., Qi T., Cheng Y., Jin Y. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2014. V. 25. № 1. P. 393.
  47. Wang J., Ren J., Tang Q., Wang X. // Materials. 2022. V. 15. № 5. P. 1719.
  48. Kesavulu K., Sankar T.R., Ramana P.V. // Chem. Sci. Trans. 2013. V. 2. № 4. P. 1324.
  49. Abdullah N.A., Osman N., Sulaiman H., Oskar H. // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V. 7. P. 9405.
  50. Abdullah N.A., Marwani H.M. // Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V. 7. P. 10084.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (107KB)
3.

Download (105KB)
4.

Download (24KB)
5.

Download (139KB)
6.

Download (187KB)
7.

Download (696KB)
8.

Download (357KB)
9.

Download (53KB)

Copyright (c) 2023 В.А. Липин, Т.А. Пошвина, К.А. Федорова, А.Ф. Фадин, Н.В. Мальцева, Т.А. Вишневская

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».