catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-78Research ArticleОТЕЧЕСТВЕННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫDOMESTIC CATALYSTКАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА «СИБУНИТ» ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ЭКОТОКСИКАНТОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ. АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ФЕНОЛА В ПРИСУТСТВИИ ОКИСЛЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ И Ru/C КАТАЛИЗАТОРОВCatalysts based on carbon material «Sibunit» for the deep oxidation of organic toxicants in water solutions. Aerobic oxidation of phenol in the presence of oxidized carbon and Ru/C catalystsТаранО. П.TaranO. P.ДекомК.DescormeC.ПолянскаяЕ. М.PolyanskayaE. M.АюшеевА. Б.AyusheyevA. B.БессонМ.BessonM.ПармонВ. Н.ParmonV. N.Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск Новосибирский государственный технический университетRussian FederationInstitut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon – Université de LyonRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon – Université de LyonRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. НовосибирскRussian FederationИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск Новосибирский государственный университетRussian Federation201322112014014050Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/78

Впервые проведены систематические исследования влияния условий окислительной обработки перспективного с точки зрения создания процессов окислительной очистки промышленных стоков углеродного материала серии «Сибунит» (S4) на химический состав его поверхности и каталитические свойства в реакциях глубокого окисления органических экотоксикантов в водных растворах. Исследовано влияние химического состава поверхности окисленного в различных условиях углеродного материала S4 на его каталитические свойства в жидкофазном аэробном окислении фенола, а также каталитические свойства рутениевых катализаторов (3 мас.% Ru), приготовленных на образцах окисленного углеродного носителя S4. Обнаружена активность углеродных образцов в окислении фенола, которая растет с увеличением числа карбонильных и фенольных групп на поверхности углерода и уменьшается с увеличением количества карбоксильных и лактонных групп. Однако по активности углеродные образцы заметно уступают Ru-содержащим катализаторам. Подобран оптимальный метод предобработки углеродного носителя, позволяющий получать наиболее стабильный и активный катализатор Ru/Сибунит для жидкофазного окисления кислородом воздуха соединений класса фенолов.

The authors conducted a systematic study of carbon material series «Sibunit» (S4) prospective for the processes of oxidative treatment of industrial waste. The effect of the conditions of oxidative treatmentof «Sibunit» (S4) on the chemical composition of its surface and catalytic properties in the deep oxidation of organic toxicants in aqueous solutions was investigated. The influence of the chemical composition of the surface of oxidized under different conditions of the carbon material S4 on its catalytic properties in the liquid-phase aerobic oxidation of phenol, and the catalytic properties of ruthenium catalysts (3 wt.% Ru), prepared on samples of oxidized carbon support S4. Active carbon samples in the oxidation of phenol was detected and it increases with the number of carbonyl and phenolic groups on the carbon surface and decreases with the number of carboxyl and lactone groups. However, the activity of carbon samples noticeably inferior Ru-containing catalysts. The optimal method of pretreatment carbon support to produce the most stable and active Ru/Sibunit catalyst for liquid-phase oxidation of oxygen compounds of the class of phenols is chosen.

углеродные материалыСибунитаэробное окислениекислородсодержащие группыcarbon materialsSibunitaerobic oxidationoxygen-containing groupsReferencesLuck F. // Catalysis Today. 1996. Vol. 27. № 1—2. P. 195.Luck F. // Catalysis Today. 1996. Vol. 27. № 1—2. P. 195.Luck F. // Catalysis Today. 1999. Vol. 53. № 1. P. 81.Luck F. // Catalysis Today. 1999. Vol. 53. № 1. P. 81.Mishra V.S., Mahajani V.V., Joshi J.B. // Ind. Eng. Chem. Res. 1995. Vol. 34. № 1. P. 2.Mishra V.S., Mahajani V.V., Joshi J.B. // Ind. Eng. Chem. Res. 1995. Vol. 34. № 1. P. 2.Stüber F., Font J., Fortuny A., Bengoa C. et al. // Topics of Catalysis. 2005. Vol. 33. № 1. P. 3.Stüber F., Font J., Fortuny A., Bengoa C. et al. // Topics of Catalysis. 2005. Vol. 33. № 1. P. 3.Bhargava S.K., Tardio J., Prasad J., Föger K. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2006. Vol. 45. № 4. P. 1221.Bhargava S.K., Tardio J., Prasad J., Föger K. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2006. Vol. 45. № 4. P. 1221.Kim K. H., Ihm S. K. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. № 1. P.16.Kim K. H., Ihm S. K. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. № 1. P.16.Jing G., Luan M., Chen T. // Arabian Journal of Chemistry. doi: 10.1016 / j. arabjc. 2012.01.001.Jing G., Luan M., Chen T. // Arabian Journal of Chemistry. doi: 10.1016 / j. arabjc. 2012.01.001.Gallezot P., Chaumet S., Perrard A, Isnard P. // Journal of Catalysis. 1997. Vol. 168. № 1. P. 104.Gallezot P., Chaumet S., Perrard A, Isnard P. // Journal of Catalysis. 1997. Vol. 168. № 1. P. 104.Ukropec R., Kuster B.F.M., Schouten J.C., van Santen R.A. // Applied Catalysis B: Environment. 1999. Vol. 23. № 1. P. 45.Ukropec R., Kuster B.F.M., Schouten J.C., van Santen R.A. // Applied Catalysis B: Environment. 1999. Vol. 23. № 1. P. 45.Torre T., Aricó A.S., Alderucci V., Antonucci V. et al. // Applied Catalysis A: Gen. 1994. Vol. 114. № 2. P. 257.Torre T., Aricó A.S., Alderucci V., Antonucci V. et al. // Applied Catalysis A: Gen. 1994. Vol. 114. № 2. P. 257.Ovejero G., Sotelo J.L., Romero M.D., Rodriguez A. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2006. Vol. 45. № 7. P. 2206.Ovejero G., Sotelo J.L., Romero M.D., Rodriguez A. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2006. Vol. 45. № 7. P. 2206.Tang T., Yin Ch., Xiao N., Guo M. et al. // Catalysis Letters. 2009. Vol. 127. № 3—4. P. 400.Tang T., Yin Ch., Xiao N., Guo M. et al. // Catalysis Letters. 2009. Vol. 127. № 3—4. P. 400.Quintanilla A., Casas J.A., Rodriguez J.J. // Applied Catalysis B: Environment. 2007. Vol. 76. № 1—2. P. 135.Quintanilla A., Casas J.A., Rodriguez J.J. // Applied Catalysis B: Environment. 2007. Vol. 76. № 1—2. P. 135.Dobrynkin N.M., Batygina M.V., Noskov A.S., Tsyrulnikov P.G. et al. // Topics of. Catalysis. 2005. Vol. 33. № 1—4. P. 69.Dobrynkin N.M., Batygina M.V., Noskov A.S., Tsyrulnikov P.G. et al. // Topics of. Catalysis. 2005. Vol. 33. № 1—4. P. 69.Fortuny A., Font J., Fabregat A. // Applied Catalysis B: Environment. 1998. Vol. 19. № 3—4. P. 165.Fortuny A., Font J., Fabregat A. // Applied Catalysis B: Environment. 1998. Vol. 19. № 3—4. P. 165.Santiago M., Stüber F., Fortuny A., Fabregat A. et al. // Carbon. 2005. Vol. 43. № 10. P. 2134.Santiago M., Stüber F., Fortuny A., Fabregat A. et al. // Carbon. 2005. Vol. 43. № 10. P. 2134.Santos A., Yustos P., Cordero T., Gomis S. et al. // Catalysis Today. 2005. Vol. 102—103 P. 213.Santos A., Yustos P., Cordero T., Gomis S. et al. // Catalysis Today. 2005. Vol. 102—103 P. 213.Santos A., Yustos P., Rodriquez S., Garcia-Ochoa F. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2007. Vol. 46. № 8. P. 2423.Santos A., Yustos P., Rodriquez S., Garcia-Ochoa F. et al. // Industrial Engineering Chemistry Research. 2007. Vol. 46. № 8. P. 2423.Taran O., Polyanskaya E., Ogorodnikova O., Kuznetsov V., Parmon V., Besson M., Descorme C. // Appl. Catal. A. 2010. Vol. 387. № 1—2. P. 55.Taran O., Polyanskaya E., Ogorodnikova O., Kuznetsov V., Parmon V., Besson M., Descorme C. // Appl. Catal. A. 2010. Vol. 387. № 1—2. P. 55.Таран О.П., Полянская Е.М., Огородникова О.Л., Деком К., Бессон M., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2011. № 1. С. 50.Таран О.П., Полянская Е.М., Огородникова О.Л., Деком К., Бессон M., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2011. № 1. С. 50.Таран О.П., Полянская Е.М., Огородникова О.Л., Деком К., Бессон M., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2010. № 6. С. 48.Таран О.П., Полянская Е.М., Огородникова О.Л., Деком К., Бессон M., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2010. № 6. С. 48.Pham Minh D., Aubert G., Gallezot P., Besson M. // Appl. Catal. B. 2007. Vol. 73. №. 3—4. P. 236.Pham Minh D., Aubert G., Gallezot P., Besson M. // Appl. Catal. B. 2007. Vol. 73. №. 3—4. P. 236.Андерсон, Дж. Структура металлических катализаторов. М.: Мир, 1978. С. 482.Андерсон, Дж. Структура металлических катализаторов. М.: Мир, 1978. С. 482.Parmon V.N. // Dokl. Phys. Chem. 2007. Vol. 413. Р. 42.Parmon V.N. // Dokl. Phys. Chem. 2007. Vol. 413. Р. 42.Gallezot P., Laurain N., Isnard P. // Applied Catalysis B: Environment. 1996. Vol. 9. № 1—4. P. L11.Gallezot P., Laurain N., Isnard P. // Applied Catalysis B: Environment. 1996. Vol. 9. № 1—4. P. L11.Gallezot P., Chaumet S. et. al. // J. Catal. 1997. Vol. 168. № 1. P. 104—109.Gallezot P., Chaumet S. et. al. // J. Catal. 1997. Vol. 168. № 1. P. 104—109.Beck I.E., Bukhtuyarov V.I. et. al. // J. Catal. 2009. Vol. 268. № 1. P. 60.Beck I.E., Bukhtuyarov V.I. et. al. // J. Catal. 2009. Vol. 268. № 1. P. 60.Hicks R.F., Qi H., Young M.L., Lee R.G. // J. Catal. 1990. Vol. 122. № 2. P. 280—294.Hicks R.F., Qi H., Young M.L., Lee R.G. // J. Catal. 1990. Vol. 122. № 2. P. 280—294.Otto K. // Langmuir. 1989. Vol. 5. № 6. P. 1364.Otto K. // Langmuir. 1989. Vol. 5. № 6. P. 1364.Delidovich I.V., Taran O.P. et. al. // Chem. Eng. J. submitted. Oliviero L., Barbier J. et. al. // Appl. Catal. B. 2000. Vol. 25. № 4. P. 267.Delidovich I.V., Taran O.P. et. al. // Chem. Eng. J. submitted. Oliviero L., Barbier J. et. al. // Appl. Catal. B. 2000. Vol. 25. № 4. P. 267.Castillejos-López E., Maroto-Valiente A. et. al. // Catal. Today. 2009. Vol. 143. № 3—4. P. 355.Castillejos-López E., Maroto-Valiente A. et. al. // Catal. Today. 2009. Vol. 143. № 3—4. P. 355.Keav S., Martin A., Barbier J., Duprez D. // Catal. Today. 2010. Vol. 151. № 1 2. P. 143.Keav S., Martin A., Barbier J., Duprez D. // Catal. Today. 2010. Vol. 151. № 1 2. P. 143.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.