Публикация доступна для обсуждения в рамках функционирования постоянно

действующей интернет-конференции “Бутлеровские чтения”. http:///readings/

Поступила в редакцию 26 ноября 2016 г. УДК 544.478, 547-302.

Жидкофазное гидродегалоидирование

на металлсодержащих наноалмазах

© Калмыков+ Павел Алексеевич,

и *

Кафедра органической и физической химии. Ивановский государственный университет.

Ул. Ермака, 39. г. Иваново, 153025. Россия. Тел.: (4932) 37-37-03. E-mail: k_p. *****@***ru

_______________________________________________

*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку

Ключевые слова: наноалмазы, палладий, платина, родий, катализаторы гидродегалоидирования, смешанный растворитель, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, галогенарены.

Аннотация

Синтезированы 0.5 % масс., 1 % масс. и 2 % масс. платину-, палладий - и родийсодержащие наноалмазы. Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии определен качественный и количественный состав катализаторов, доказано закрепление металлов на поверхности наноалмазов. Образцы металлсодержащих наноалмазов, а также 0.5 % масс. Pd/С изучены в модельных реакциях гидродегалоидирования хлорбензола, бромбензола и йодбензола в мягких условиях (растворитель, температура 45 єС, Рн2 = 1 атм). Показано, что в модельных реакциях гидродегалоидирования моногалогенбензолов наиболее активными оказались палладийсодержащие катализаторы.

В виду того, что перед журналом стоит задача вхождения в базу данных Scopus и Web of Science, то мы должны приводить структуру статей в соответствие с их требованиями. Одним из таких требований является наличие 250 слов в тексте аннотации. В этой связи просим Вас переписать аннотацию и перевести исправленный вариант на английский язык.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Количество слов в аннотации можно узнать в MS Word 2003 выделив текст, войти в информационной панели в Сервис и затем в Статистику. В MS Word 2007, выделяют весь текст аннотации и на нижней информационной панели нажимают на секцию “Число слов”, в возникшем статистическом окошке смотрят численное значение.

Введение

Проблема утилизации галогенорганических соединений, применяемых в различных областях деятельности человека, в настоящее время решается либо их сжиганием, либо захо-ронением [1]. В случае сжигания порой образуются еще более опасные вещества, например, диоксины [2]. В случае захоронений галогенорганики со временем может произойти разру-шение защитных покрытий, и химикаты попадут в почву, воду и воздух. Одним из альтерна-тивных методов утилизации галогенорганических соединений является экологически безо-пасное каталитическое гидродегалоидирование (ГД), в результате которого можно получить полезные продукты. Однако высокая стоимость и низкая стабильность имеющихся катали-заторов сдерживают развитие метода. Решением этой задачи может быть использование катализаторов на основе наноалмазов (НА) и наноразмерных частиц металла, которые эффек-тивно используются в гидрировании органических соединений [3-6]. НА обладают уникаль-ными свойствами: высокой прочностью, достаточно высокой термостойкостью высокой удельной поверхностью и, самое главное, покровом из функциональных групп, образующихся в условиях синтеза НА [7, 8]. Эти группы в дальнейшем можно модифицировать. На таком носителе закрепление металла происходит путем ковалентной адсорбции за счет образования химической связи с атомами на дефектах кристаллической решетки НА и (или) имеющимися функциональными группами. Полученные таким образом металлоцентры имеют нанометро-вый размер, устойчивы к агрегации, не смываются с поверхности носителя в ходе каталити-ческой реакции и практически все доступны для молекул субстрата [9, 10].

Целью настоящей работы являлся синтез платину-, палладий - и родийсодержащих ката-лизаторов на основе НА с содержанием металла 0.5 % масс., 1 % масс. и 2 % масс., качественный и количественный анализ полученных катализаторов с помощью энергодисперсионной рентге-новской спектроскопии (EDX-анализ), а также их тестирование в модельных реакциях ГД хлорбензола, бромбензола и йодбензола в мягких условиях (органический растворитель, температура 45 єС, Рн2 = 1 атм).

экспериментальная часть

Приготовление образцов катализаторов. В работе использовали детонационные НА марки RUDDM 0-500 Нижегородской фирмы Реал-Дзержинск (НА-1). Наноалмазы имели удельную поверх-ность 320-350 м2·г–1 (средний размер кристаллического алмазного ядра частиц НА около 6 нм) и суммарное содержание неуглеродных примесей не более 0.7 % масс. Перед нанесением металла (палладия, платины или родия) суспензию 1 г НА в 100 мл воды предварительно обрабатывали ультра-звуком с частотой 40 кГц в ультразвуковой ванне ВУ-09-«Я-ФП»-03 в течение 20 мин при температуре 40–50 єС. Затем к суспензии НА при постоянном перемешивании приливали нагретые до 55 єС 50 мл раствора PdCl2, H2PtCl6 и RhCl2 соответственно в 1Н соляной кислоте, которые готовили из расчетного содержания металла от массы НА. Восстановление катализаторов проводили 5% раствором формиата лития при 55 єС. Через 20-30 минут реакционную массу нагревали до 70 єС и оставляли отстаиваться на сутки. После отстаивания проводили декантацию дистиллированной водой 3-4 раза с интервалом, достаточным для отстаивания катализатора. После последней декантации катализатор сушили в вентилируемом сушильном шкафу при 50-60 єС до воздушно-сухого состояния. Все используемые в работе вещества имели маркировку чистоты химически-чистые (ХЧ) или выше и использовались без предварительной очистки. Для сравнения свойств по подобной методике был приготовлен катализатор, содержащий 0.5 и 1 % масс. палладия на активированном угле марки РНО М200. Уголь, производства компании Еврокарб (Великобритания), был получен из скорлупы кокосового ореха [11].

Образцы катализаторов на основе НА марки УДД-СТП (НА-2) и УДД-ТАН2 (НА-3) с отрица-тельным и положительным о-потенциалом поверхности фирмы СКТБ Технолог (Санкт-Петербург) [12] содержащие 1 % масс. палладия получали по следующей методике. Перед нанесением палладия суспензию 3 г НА в 30 мл этанола предварительно обрабатывали ультразвуком с частотой 40 кГц в ультразвуковой ванне ВУ-09-«Я-ФП»-03 в течение 15 мин при температуре 45 єС с последующим добавлением 40 мл деионизированной воды. Затем к суспензии НА при постоянном перемешивании (800 об∙мин-1) приливали нагретый до 45 єС 5 мл раствор PdCl2 в 1Н соляной кислоте, который готовили из расчета содержания палладия 1 % масс. от массы НА. Далее смесь выдерживали в термостатируемом реакторе при температуре 45 єС в течение 30 мин. Восстановление катализаторов проводили тетрагидроборатом натрия (0.95 г) в атмосфере водорода в течение 30 мин. Далее катали-затор промывали на воронке Бюхнера, используя обеззоленный фильтр «Синяя лента», дистиллиро-ванной водой до отрицательной реакции маточного раствора на ионы хлора по реакции с 0.1Н раствором AgNO3. Затем катализатор промывали этанолом и сушили в вентилируемом сушильном шкафу при 50-60 єС до воздушно-сухого состояния в течение 2 часов.

Методики исследования палладийсодержащих наноалмазов. Качественный и количественный анализ образцов выполнен на микроскопе Zeiss LEO SUPRA 25 (Германия) оснащенным EDX приставкой. Вакуум в рабочей камере составлял 6.0·10–10 кПа. Ускоряющее напряжение 10 кВ, плотность тока 0.16 нА - 0.25 пА, рабочее расстояние 9.8-10.2 мм, увеличение 25000-35000 раз, максимальное разрешение 20 нм. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) выполнена на микроскопе ЭМВ-100 БР с максимальным разрешением 5 нм.

Методика гидродегалоидирования. Модельные реакции ГД (схема) проводили следующим образом: в стеклянный реактор, снабженный рубашкой для термостатирования и магнитной мешалкой для перемешивания (скорость перемешивания подбирали таким образом, чтобы процесс протекал в кинетической области), под слой растворимл) помещали 30 мг катализатора и 10 мг NaBH4 и перемешивали содержимое реактора в течение 10 мин. Затем в токе водорода вносили 1 ммоль субстрата и вели гидрирование при Т = 45 єС, Рн2 = 1 атм.

Наблюдаемую скорость реакции измеряли волюмометрическим методом по поглощению водо-рода. Известно, что истинную каталитическую активность гетерогенных катализаторов необходимо относить к числу активных центров катализатора, которое оценить сложно. В идентичных условиях проведения реакции для сопоставления каталитической активности изучаемых объектов можно использовать число оборотов реакции (TON, мин–1), которое показывает, сколько моль субстрата превращается в минуту в пересчете на 1 моль металла [13].

Схема

где Х = Cl, Br, I

В исследуемых условиях модельные реакции имеют нулевой порядок по субстрату и первый по катализатору и водороду [14]. Для подтверждения протекания процессов в кинетической области использовали критерий Тиле (Ф) [15]:

,

где R – средний диаметр частиц катализатора, см, W – скорость реакции, моль/(л∙с),

на линейном участке кинетической кривой (обычно до достижения 10% конверсии

от теоретически рассчитанной для каждого субстрата), С – концентрация субстрата, моль/л,

D – коэффициент диффузии, 10–5 см2·с–1.

Критерий Тиле в проведенных экспериментах оказался существенно меньше 1 (Ф = 0.1-1.3·10–5), что, безусловно, свидетельствует о протекании реакции в кинетической области.

Продукты реакции гидрирования анализировали на серийном хроматографе модели 3700 с пламенно-ионизационным детектором и хроматографической стеклянной колонкой диаметром 3 мм и длиной 2000 мм, заполненной лукопреном G-1000 (5%) на хроматоне N-AW-DMCS. Газ-носитель – азот. Температура испариоС, температура колонки 40-180 оС (в зависимости от анализи-руемого вещества), расход газа-носителя – 1.6±0.02 л·ч–1, объем вводимой пробы – 0.5-1 мкл.

При низком выходе продукта реакции применяли метод потенциометрического титрования. В ходе работы была проведена серия потенциометрических титрований растворов, содержащих продукты ГД хлорбензола, бромбензола и йодбензола, стандартным раствором AgNO3. При этом измеряли ЭДС цепи с переносом, включающей серебряный и насыщенный хлорсеребряный (марки ЭВЛ-1М3.1) электроды, компенсационным методом. ЭДС цепи измеряли с точностью ±0.1 мВ потенциометром постоянного тока Р37-1 с иономером универсальным ЭВ-74 в качестве нуль-инструмента. Электроли-тический контакт хлорсеребряного электрода с реакционной ячейкой осуществлялся через солевой мостик, заполненный гелем из агар-агара с добавлением NaNO3. Все измерения проводили при 25 єС. Равновесие считали установившимся, если значение ЭДС не изменялось в пределах 0.1 мВ в течение 3 мин.

Результаты и их обсуждение

1. EDX анализ и ПЭМ металлсодержащих катализаторов

С целью подтверждения закрепления металла в катализаторе с помощью EDX приставки сканирующего электронного микроскопа был проведен качественный и количественный анализ образцов. Результаты исследования, на примере катализатора 0.5 % масс. Pd/НА-1 – с самым низким содержанием палладия, представлены в табл. 1. EDX анализ образца 0.5 % масс. Pd/HA-1 проводился на площади поверхности 100 мкм2, достаточной для получения средних значений. Анализ показал, что основным элементом в образце является углерод. В исследуемой области наблюдается около 2 % масс. кислорода, по-видимому, существующего в виде функциональ-ных групп на поверхности катализатора. Пос-кольку синтез катализаторов проводился из раствора соляной кислоты и хлорида палладия, актуальным вопросом остается наличие в полученном катализаторе хлорид-ионов, которые могут отравлять поверхность палладия и переводить его в состояние Pd2+, которое не способно активировать молекулу водорода. Анализ показал наличие палладия, которое согласуется с расчетным в пределах погрешности изме-рения прибора. Также наблюдается незначительное содержание хлорид-ионов, которые могли остаться в катализаторе в виде соединения [PdCl4]2‑. Аналогичные инструментальные данные наблюдаются и для других металлсодержащих НА.

Согласно результатам ПЭМ частицы металла распределены по поверхности НА неравно-мерно. Для катализаторов на основе НА-1 характерно наличие металлических агломератов различно размера. Частицы распределены по поверхности НА-1 неоднородно вне зависимости от природы закрепленного металла и составляют 5-50 нм (рис. 1). Для образцов на основе НА-2 и НА-3 характерно более равномерное распределение частиц металла. Кроме того, на рис. 2а и 2в видно, что НА-3 и НА-2 имеют более однородную структуру и состоят из кристаллитов порядка 5 нм, что согласуется с товарными характеристиками. Закрепление частиц палладия подтверждено электронографией рис. 2б и 2г. На электронограмме образца 1 % масс. Pd/НА-3 видны пятна от частиц палладия рис. 2б (снимок сделан с площади ~0.05 мкм2). На электро-нограмме образца 1 % масс. Pd/НА-2 наблюдаются отчетливые кольца палладия рис. 2г) (снимок сделан с площади ~0.05 мкм2).


а)

б)

в)

г)

д

е


Рис. 1. Микрофотографии (ПЭМ) катализаторов: а), б), в), г) – 1 % масс. Pd/НА-1,

д) – 1 % масс. Pt/НА-1, е) – 1 % масс. Rh/НА-1


а)

б)

в)

г)


Рис. 2. Микрофотографии (ПЭМ) и электронограммы: а), б) – 1 % масс.

Pd/НА-3, в), г) – 1 % масс. Pd/НА-2

2. Выбор растворителя

Для проведения ГД проводили подбор оптимального органического растворителя в ряду: этанол, изопропанол, циклогексанол, гексан и бензол с использованием в качестве катализатора 0.5 % масс. палладия, закрепленного на активированном угле марки РНО М200 (табл. 2). Из табл. 2 видно, что скорость ГД монозамещенных галогенбензолов снижается в ряду растворителей этанол > циклогексанол >> изопропанол. В гексане и бензоле реакция не идет, поскольку в апротонных растворителях гетеролитическая диссоциация молекулы водорода на палладии протекает хуже, чем в спиртах. Для всех трех субстратов наибольшие значения скоростей реакции ГД наблюдается в среде этанола, поэтому этот растворитель был выбран для изучения каталитической активности металлсодержащих НА.

Табл. 2. Значения скоростей реакции гидродегалоидирования в разных растворителях*


Субстрат

Растворитель

W·105, моль∙л-1∙с-1

Хлорбензол

Этанол

6.4

Изопропанол

0.8

Циклогексанол

1.5

Гексан

0

Бензол

0

Бромбензол

Этанол

2.6

Изопропанол

1.1

Циклогексанол

3.7

Йодбензол

Этанол

0.02

Изопропанол

0.01

Циклогексанол

0.01

*Условия проведения реакции: Т = 45 єС, Рн2 = 1 атм, 30 мг катализатора

0.5 % масс. Pd/C, 10 мг NaBH4; 15 мл растворителя, 1 ммоль субстрата.

3. Каталитическая активность металлсодержащих наноалмазов

В реакции ГД хлорбензола проведено изучение каталитической активности платину-, родий - и палладийсодержащих НА (рис. 3, условия проведения реакции: Т = 45 єС, Рн2 = 1 атм, 30 мг катализатора (1 % масс. металла), 10 мг NaBH4; 10 мл растворителя, 1 ммоль хлорбензола, время реакции 2 ч). Видно, что Pt/НА-1 и Rh/НА-1 оказались менее активными по сравнению с Pd/НА-1. Выход бензола снижается в ряду металлов Pd > Rh > Pt в 3.6 раза для катализаторов на основе НА-1 и в 2.8 раза для катализаторов на основе активированного угля (рис. 3). При этом выход продукта реакции при использовании катализаторов на основе НА-1 в 1.3-1.5 раза выше, чем в случае катализаторов на основе активированного угля. Таким образом, в реакции жидкофазного ГД наиболее активными являются катализаторы на основе палладия и НА. Дальнейшее изучение катализаторов на основе родия и платины в реакции ГД в мягких условиях представляется нецелесообразным.

Рис. 3. Выход бензола в реакции гидродегалоидирования хлорбензола на разных катализаторах

Табл. 3. Гидродегалоидирование хлорбензола, бромбензола и йодбензола

на палладийсодержащих наноалмазах (НА-1) в среде этанола*

*Условия проведения реакции: Т = 45 єС, Рн2 = 1 атм, 30 мг катализатора, 10 мг NaBH4;

10 мл растворителя, 1 ммоль субстрата, время реакции 2 ч.

Табл. 4. Гидродегалоидирование хлорбензола, бромбензола и йодбензола

на палладийсодержащих наноалмазах (НА-1) в среде смешанного растворителя*




Катализатор

Скорость реакции

W·105, моль∙л-1∙с-1

Число оборотов реакции

TON, мин-1

Константа скорости реакции

k, л∙моль-1∙с-1

Выход продукта реакции

щ (бензол), %

Хлорбензол

1 % масс. Pd/HA-1

2.9

8.1

36.2

52.2

1 % масс. Pd/HA-2

14.2

38.7

174.2

100

1 % масс. Pd/HA-3

11.0

30.2

136.2

100

1 % масс. Pd/С

11.0

30.8

138.8

100

Бромбензол

1 % масс. Pd/HA-1

2.3

6.2

28

67.4

1 % масс. Pd/HA-2

13.7

39.1

176.0

100

1 % масс. Pd/HA-3

10.0

27.8

125.1

97

1 % масс. Pd/С

8.7

24.4

109.7

100

Йодбензол

1 % масс. Pd/HA-1

0.1

2.1

9.3

30

1 % масс. Pd/HA-2

1.1

3.1

14.3

32

1 % масс. Pd/HA-3

2.7

7.5

34.0

59

1 % масс. Pd/С

0.1

1.9

8.7

25

* Условия проведения реакции: Т = 45 єС, Рн2 = 1 атм, 30 мг катализатора, 10 мг NaBH4;

10 мл растворителя, 1 ммоль субстрата, время реакции 1 ч.

Проведено исследование палладийсодержащих НА с различным массовым содержанием металла (0.5, 1 и 2 % масс.) в ГД хлорбензола, бромбензола и йодбензола (табл. 3). Как видно из табл. 3, с увеличением содержания металла в катализаторе начальная скорость реакции увеличивается, однако активность катализаторов снижается, а выход продукта реакции – бензола небольшой. Катализатор 1 % масс. Pd/HA-1, по сравнению с 0.5 % масс. и 2 % масс. Pd/HA-1, сочетает в себе достаточно высокую активность с сохранением приемлемой скорости реакции ГД (табл. 3). Катализатор на основе активированного угля схож по харак-теристикам с 0.5 % масс. Pd/HA-1, однако менее селективен к изменению природы субстрата, что может указывать на более упорядоченное строение металлоцентров палладийсодержащих НА. Возможно, это связано с закреплением металла на активированном угле путем физи-ческой адсорбции, при которой, вероятно, часть палладия попадает в поры, становится недоступной молекулам субстратов, в результате чего активность катализатора снижается. Скорость реакции ГД уменьшается в ряду хлорбензол, бромбензол>>йодбензол. Данный факт может говорить о том, что образующиеся в ходе реакции галогенид-ионы взаимодействуют с палладием, переводя его из рабочего состояния Pd0 в окисленное Pd2+, неспособное акти-вировать водород, в результате чего реакция прекращается. Это предположение подтверждено с помощью квантово-химических расчетов [16, 17]: для исследуемых катализаторов зарядовый контроль реакции ГД преобладает над орбитальным.

Рис. 4. Гидродегалоидирование хлорбензола, бромбензола и йодбензола на разных катализаторах

С целью увеличения выхода продукта реакции в качестве растворителя использовали смесь, состоящую из этанола и буферного раствора буры в соотношение 1:1. С одной сто-роны, в данном растворителе хорошо растворим водород (в среде этанола наблюдается максимальная скорость ГД, см. табл. 2), а также изученные галогенарены, а, с другой стороны, буферный раствор буры обладает щелочной реакцией (pH ≈ 9.14), в результате чего он способен поддерживать палладий в активном нульвалентном состоянии. В этой серии экспе-риментов в качестве катализаторов использовали палладийсодержащие НА и активированный уголь с содержанием металла 1 % масс. (рис. 4, табл. 4). Действительно, использование в качестве растворителя смеси буфера буры и этанола значительно улучшило характеристики катализаторов, а выход бензола, в некоторых системах, достиг практически количественного. При этом время проведения реакции сократилось вдвое (сравн. табл. 3 и табл. 4). Макси-мальная скорость ГД субстратов наблюдалась в присутствии катализаторов на основе НА-2 и НА-3. Она оказалась выше, чем в присутствии катализаторов на основе НА-1 и активирован-ного угля в 4.8 и 1.3 раза соответственно (табл. 4). Наиболее активным в ГД хлорбензола и бромбензола оказался катализатор 1 % масс. Pd/HA-2. В ГД хлорбензола этот катализатор оказался активнее 1 % масс. Pd/HA-3, 1 % масс. Pd/HA-1 и 1 % масс. Pd/С в 1.3, 4.8, 1.3 раза соответственно. В ГД бромбензола наблюдается схожая картина. Катализатор 1 % масс. Pd/HA-2 активнее 1 % масс. Pd/HA-3, 1 % масс. Pd/HA-1 и 1 % масс. Pd/С в 1.4, 6.3, 1.6 раза соответст-венно. В ГД йодбензола наиболее активным оказался катализатор на основе НА-3. Активность 1 % масс. Pd/HA-3 в ГД йодбензола в 2.4, 3.6 и 4 раза выше, чем в присутствии 1 % масс. Pd/HA-2, 1 % масс. Pd/HA-1 и 1 % масс. Pd/С соответственно. Вероятно, этот факт связан с природой носителя палладия. НА-3 обладают положительным ж-потенциалом, что может влиять на адсорбцию йодид-анионов на активных центрах катализатора. Максимальный выход бензола наблюдается для катализаторов 1 % масс. Pd/HA‑2, 1 % масс. Pd/HA-1 и 1 % масс. Pd/С и в зависимости от природы субстрата составляет 25–100% (табл. 4).

Благодарности

Работа выполнена при поддержке ФСР (конкурс У. М.Н. И.К., договор ГУ2/2015). Выражаем благодарность ФГУП «СКТБ Технолог» и лично за предоставленные образцы наноалмазов. А также ЦКП ФГБУН «ИПХФ» РАН за помощь в проведении инстру-ментальных анализов.

Выводы

С помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии определен качественный и количественный состав новых катализаторов жидкофазного гидродегалоидирования – 0.5 % масс., 1 % масс. и 2 % масс. платину-, палладий - и родийсодержащих наноалмазов. Методом электронографии и просвечивающей электронной микроскопии доказано закрепление частиц металлов на поверхности наноалмазов.
Полученные катализаторы (0.5 % масс., 1 % масс. и 2 % масс. платину-, палладий - и родийсодержащие наноалмазы) исследованы в модельных реакциях жидкофазного гидро-дегалоидирования хлорбензола, бромбензола и йодбензола в мягких условиях (раство-ритель, температура 45 єС, Рн2 = 1 атм) в рамках одной экспериментальной установки. Все синтезированные металлсодержащие катализаторы оказались активными в модельных реакциях гидродегалоидирования моногалогенбензолов в исследуемых условиях. Показано, что каталитические характеристики исследуемых систем в значительной степени зависят от природы растворителя. Максимальная скорость реакции гидродегалоидирования наблюдается в среде этанола.
Наиболее активными катализаторами в жидкофазном гидродегалоидировании оказались палладийсодержащие наноалмазы. Использование смешанного растворителя (этанол-бура) сокращает время протекания гидродегалоидирования хлорбензола, бромбензола и йодбензола и позволяет увеличить скорость реакции и выход продукта – бензола практически до количественного. Природа носителя металла также вносит вклад в каталитические характеристики системы и влияет на скорость протекания реакции и выход продукта гидродегалоидирования.

Литература

О ратификации Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях. Федер. закон № 000. Принят Гос. Думой 17.06.2011. [Электронный ресурс]: режим доступа: http://www. bestpravo. ru/federalnoje/ea-postanovlenija/z2v. htm (дата обращения 18.11.2016). Герасимов радиационно-химическое образование диоксинов из хлорированных фенолов. Химия высоких энергий. 2007. Т.41. №1. С.23-27. , , Ламберов природы прекурсора палладия на состояние частиц металла в реакции селективного гидрирования ацетилена. Бутлеровские сообщения. 2014. Т.38. №6. С.36-42. ROI: jbc-01/14-38-6-36 , , Киргизов дефектной структуры алюмооксидного носителя на адсорбционные свойства нанесенных частиц палладия в реакции гидрирования бутадиена-1,3. Бутлеровские сообщения. 2015. Т.43. №7. С.70-75. ROI: jbc-01/15-43-7-70 , , Шкуренко производных нитробензола на нанокомпозитной матрице. Бутлеровские сообщения. 2012. Т.30. №4. С.79-83. ROI: jbc-01/12-30-4-79 , Клюев и свойства ароматических и жирноароматических азометинов. Бутлеровские сообщения. 2011. Т.24. №3. С.15-25. ROI: jbc-01/11-24-3-15 Mochalin V. N., Shenderova O., Ho D., Gogotsi Y. The properties and applications of nanodiamonds. Nature Nanotechnology. 2012. Vol.7. №1. P.11-23. Shul’zhenko A. A., Sokolov A. N., Tkach V. N., Belyavina N. N. Special features of self-organization of ultradispersed diamond at high pressures and temperatures. Journal of Superhard Materials. 2010. Vol.32. №4. P.227-230. Kalmykov P. A., Magdalinova N. A., Klyuev M. V. Hydrogenation catalysts based on platinum - and palladium-containing nanodiamonds. Russian Journal of General Chemistry. 2014. Vol.84. №1. P.33-39. Kalmykov P. A., Klyuev M. V. A Study of Palladium Hydrogenation Catalysts Based on Nanodiamonds and Activated Carbon. Petroleum Chemistry. 2016. Vol.56. №1. P.27–32. Белецкая «Синтез углеродных адсорбентов методом термохимической активации гидролизного лигнина с использованием гидроксида натрия» Архангельск. 2014. С.15. ФГУП «СКТБ Технолог». Наноалмазы. [Электронный ресурс]: режим доступа: http://sktb-technolog. ru/chemical/nanodiamonds/ (дата обращения 18.11.2016). Крылов катализ: Учебное пособие для вузов. М.: ИКЦ «Академкнига». 2004. 679с. , , Клюев палладиевых катализаторов на основе наноалмазов и активированного угля в реакциях гидрирования. Нефтехимия. 2015. Т.55. №1. С.66-72. , Клесов курс химической и ферментативной кинетики. Москва. Изд. МГУ. 1976. 265с. , , Клюев -химические расчеты и гидродегалоидирование галогенбензолов на палладийсодержащих наноалмаза. В сб.: «Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул: VII всероссийская молодежная школа-конференция. 14-17 апреля 2015 г.». Иваново. Изд-во Иван. гос. ун-т. 2015. С.130-134. , , Крылов ароматического гидродехлорирования: квантово-химическая диагностика механизма. Бутлеровские сообщения. 2015. Т.41. №2. С.115-120. ROI: jbc-01/15-41-2-115

In the English version of this article, the Reference Object Identifier – ROI: jbc-02/16-47-8-1

Liquid-phase hydrodehalogenation on metal containing nanodiamonds

Pavel A. Kalmykov,+ Natalia A. Magdalinova, and Mikhail V. Klyuev*

Ivanovo State University. Ermak St., 39. Ivanovo, 153025. Russia.

Phone: +7 (4932) 37-37-03. E-mail: k_p. *****@***ru

___________________________________

*Supervising author; +Corresponding author

Keywords: nanodiamonds, palladium, platinum, rhodium, hydrodehalogenation catalysts, mixed solvent, energy-dispersive X-ray spectroscopy, transmission electron microscopy, halobenzene.

Abstract

Palladium, platinum, rhodium containing nanodiamonds with a metal content of 0.5 wt. %, 1 wt. % and 2 wt. % are synthesized. Qualitative and quantitative composition of the catalysts was defined by energy dispersive X-ray spectroscopy method, fixation of metal on the surface of nanodiamonds was proved. Samples of metal containing nanodiamonds and 0.5 wt. % Pd/C were studied in model reactions of hydrodehalogenation of chlorobenzene, bromobenzene and iodobenzene under mild conditions (organic solvent, the temperature of 45 єС, PH2 = 1 atm). All the synthesized metal containing catalysts were active in the model reactions of hydrodehalogenation of halobenzene in the conditions pointed out. It is shown that palladium containing catalysts were most active.

В виду того, что перед журналом стоит задача вхождения в базу данных Scopus и Web of Science, то мы должны приводить структуру статей в соответствие с их требованиями. Одним из таких требований является наличие 250 слов в тексте аннотации. В этой связи просим Вас переписать аннотацию и перевести исправленный вариант на английский язык.

Количество слов в аннотации можно узнать в MS Word 2003 выделив текст, войти в информационной панели в Сервис и затем в Статистику. В MS Word 2007, выделяют весь текст аннотации и на нижней информационной панели нажимают на секцию “Число слов”, в возникшем статистическом окошке смотрят численное значение.