

Nanosized Pt-, Ru-, Pd-containing catalysts for organic synthesis and environment protection
Abstract
Synthesis of Pt-, Ru- and Pd-containing nanoparticles in the pores of the hypercrosslinked polystyrene polymer matrix, their structure and catalytic properties are under consideration. Physico-chemical studies have shown that the metal nanoparticles formation depends on properties of the polymer matrix porous structure, the nature of metal precursors and the synthesis conditions. Study of catalytic properties of metal nanoparticles stabilized in mesoporous matrices, showed promising applications of these systems in the reactions of selective oxidation and hydrogenation, which are intermediate stages in the synthesis of precursors of vitamins and medicines. In order to solve environmental problems nanocatalysts were investigated in the processes of oxidative degradation of phenol and reducing nitrate denitrification for sewage and natural waters purification.
About the Authors
V. G. MatveevaRussian Federation
P. M. Waletski
Russian Federation
M. G. Sulman
Russian Federation
L. M. Bronshtein
Russian Federation
A. I. Sidorov
Russian Federation
V. Yu. Doluda
Russian Federation
A. V. Gavrilenko
Russian Federation
L. Zh. Nikoshvili
Russian Federation
A. V. Bykov
Russian Federation
M. V. Grigoriev
Russian Federation
E. M. Sulman
Russian Federation
References
1. Fendler J.H. Nanoparticles and Nanostructured Films: Preparation, Characterization and Applications. New-York: Wiley-VCH, 1998.
2. Wieckowski A., Savinova E.R., Vayenas C.G. Catalysis and Electrocatalysis at Nanoparticle Surfaces, Inc. New York, N. Y., 2003.
3. Schmid G. Nanoparticles: From Theory to Application, Weinheim:Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2004.
4. Somorjai G.A., Contreras A.M., Montano M., Rioux R.M. // Proc. Nat. Acad. Sci. 2006. Vol.103. P. 10577.
5. Astruc D., Lu F., Aranzaes J.R. // Angew. Chem. Int. Ed. 2005. Vol.44. P. 7852.
6. Mueller C., Nijkamp M.G., Vogt D. // European Journal of Inorganic Chemistry. 2005. Vol. 20. P. 4011.
7. Bronstein L.M. in: H.S. Nalwa (Ed.), Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, APS, Stevenson Ranch, CA, 2004. P. 193.
8. Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа. М.: Мир, 1984.
9. Губин С.П., Юрков Г.Ю., Катаева Н.А. Наночастицы благородных металлов и материалы на их основе. М.: Мир, 2006.
10. Сергеев Г.Б. Нанохимия. М.: КДУ, 2007.
11. Бронштейн Л.М., Сидоров С.Н., Валецкий П.М. // Успехи химии 2004. Т. 73. С. 542.
12. Bronstein L.M., Matveeva V.G., Sulman E.M. Nanoparticulate Catalysts Based on Nanostructured Polymers in Nanoparticles and Catalysis (Ed. D. Astruc) Weinheim: Wiley-VCH, 2007.
13. Groeschel L., Haidar R., Beyer A., Reichert K.-H., Schomaecker R, // Catalysis Letters 2004. Vol. 95. P .67.
14. Groeschel L., Haidar R., Beyer A., Coelfen H., B. Frank B., R. Schomaecker R. // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2005. Vol..44. P.9064.
15. Liu Z., Wang X, Wu H., Li C. // J. Colloid Interface Sci. 2005. Vol..87. P. 604.
16. Tsyurupa M.P., Davankov V.A. // J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed. 1980. Vol. 1. P.1399.
17. Davankov V.A., Tsyurupa M.P. // React. Polym. 1990. Vol. 13. P. 27.
18. Пастухов А.В. Физико-химические свойства и структурная подвижность сверхсшитых полистиролов. Автореф. … дис. степени докт. хим. наук. М.: ИНЭОС РАН, 2009.
19. Крылов О.В. Гетерогенный катализ. М.: Академкнига, 2004.
20. Bonrath W., Eggersdorfer M., Netscher T. // Catalysis Today. 2007. Vol. 121. P. 45.
21. Клабуновский Е.И. // Успехи химии. 1996. Т. 65. С. 350.
22. Kagan H.B., Dang T.-P. // J. Am. Chem. Soc. 1972. Vol. 94. № 18. P. 6429.
23. Noyori, R. Stereocontrolled Organic Synthesis. Ed., Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1994.
24. Karski, S., Paryjczak T., I. Witonska I. // Kinetics and Catalysis. 2003. Vol. 44. P. 618.
25. Broennimann C., Bodnar Z., Aeschimann R., Mallat T., Baiker A. // J. Catal. 1996. Vol. 16. P. 720.
26. Besson M., Gallezot P. // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 547.
27. Sidorov S., Volkov I., Davankov V. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2001/ Vol. 123. P. 10502.
28. Bronstein L., Goerigk G., Kostylev M. et al. // J. Phys. Chem. B 2004. Vol. 108. P. 18234.
29. Doluda V.Y., Sulman E.M., Sulman M.G. et al. // Chemical Engineering Journal. 2007. Vol. 134. P. 256.
30. Sulman E.M., Matveeva V.G., Doluda V.Y., Sidorov A.I., Lakina N.V., Bykov A.V., Sulman M.G., Valetsky P.M., Kustov L.M. et al. // Journal of Applied Catalysis B: Enviromental. 2010. Vol. 94. P. 200.
31. Beamish F.E. The analytical chemistry of the noble metals, Oxford, London, Edinburgh, New York, Toronto, Paris, Frankfurt, 1966.
32. Гинзбург С.И., Езерская Н.А., Прокофьева И.В., Федоренко Н.В., Шленская В.И., Бельский Н.К. Аналитическая химия платиновых металлов. М.: Наука, 1972.
33. Sulman E., Doluda V., Dzwigaj S. et al. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2007. Vol. 278. P. 112.
34. Mallat T., Baiker A. // Chem. Rev. 2004. Vol. 104. P. 3037.
35. Шнайдман Л.О. Производство витаминов. М.: Пищевая промышленность, 1973.
36. Березовский В.М. Химия витаминов., Пищевая промышленность, Москва, 1973.
37. Матвеева В.Г., Сульман Э.М., Сульман М.Г. // Катализ в промышленности. 2002. № 5. С. 50.
38. Comotti,M., Della Pina C., Falletta E., Rossi M. // J.Catal. 2006. Vol. 244. P. 122.
39. Кочетков Н.К., Бочко А.Ф., Дмитриев Б.А. и др. Химия углеводов. М.: Химия, 1967.
40. Голодец И. Гетерогенно-каталитическое окисление органических веществ. Киев: Наукова думка, 1978.
41. Сергеев Г.Б. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева). 2002. Т. XLVI. № 5. С.
42. Бухтияров В.И., Слинько М.Г. // Успехи химии. 2001. T. 70. № 2. С. 167.
43. Mercier C., Chabardes P. // Pure & Appl. Chem. 1994. Vol. 66. P. 1509.
44. Пак А.М., Сокольский Д.В. Селективное гидрирование непредельных оксосоединений. Алма-Ата: Наука, 1983.
45. Sulman E.M. // Rus. Chem. Rev. 1994. № 63. P. 923.
46. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М.: Фаир, 1999
47. Chen C.Y., Lu C.L. // Sci. Total Environ. 2002. Vol. 289. № 1-3. P. 123.
48. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М: Министерство здравоохранения РФ, 2001.
49. Демедюк В.И., Ткаченко С.Н., Махов Е.А. и др. // Катализ в промышленности. 2003. № 6. С. 42.
50. Wu Qiang, Hu Xijun, Yue Po-lock // Chemical Engeneering Science. 2003. № 58. C. 923.
51. Rogers K. R. и др. Eletrochemica Acta. 2000. № 45. С. 4373.
52. Keisuke Ikehata, James A. // Biotechnol. Prog. 2000. № 16. С. 533.
53. Давыденко Т.И. Прикладная биохимия и микробиология. 2004. № 6. С. 625.
54. Shin-Cheng Tzeng, Yeuk-Chueng Liu // Journal of Molecular Catalisis B: Enzymatic. 2004. № 32. С. 7.
55. Qiang Wu, Xijun Hu, Po-lock Yue // Chemical Engeneering Science. 2003. № 58. C. 923.
56. Quintanilla A., Casas J., Zazo J., Mohedano A., Rodrigues F. // J. Applied Catalysis B: Enviromental. 2006. № 62. С. 115.
57. Таран О.П., Полянская Е.М., Огородникова О.Л. и др. // Катализ в промышленности. 2010. № 6. С. 48.
58. Herrerias C. I., Zhang T.Y., Li C.J. // Tetrahedron letters. 2006. № 47. С. 13.
59. Massa P., Ivorra F., Haure P. // Catalysis Letters. 2005. № 101. C. 201.
60. Srinivas D., Sivasanker S. // Catalysis surveys from Asia. 2003. № 7. С. 121.
61. Santos A., Yustos P., Quintanilla A. // Topicsin Catalysis. 2005. № 33. C. 191.
62. Марри Р., Греннер Д., Мейес П. Биохимия человека. М.: Мир, 2004.
Review
For citations:
Matveeva V.G., Waletski P.M., Sulman M.G., Bronshtein L.M., Sidorov A.I., Doluda V.Yu., Gavrilenko A.V., Nikoshvili L.Zh., Bykov A.V., Grigoriev M.V., Sulman E.M. Nanosized Pt-, Ru-, Pd-containing catalysts for organic synthesis and environment protection. Kataliz v promyshlennosti. 2011;(3):51-63. (In Russ.)