Вестник Кольского научного центра РАН №3, 2020 г.
Термическое разложение двойных комплексных соединений 3d - металлов ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2020 (12) 11 энергию [Shahzad et al., 2016; Song et al., 2019; Ye et al., 2019]. Один из способов получения та- ких композиций— термическое разложение уг- леродсодержащих ДКС. В остатках от прокали- вания всех ДКС в инертной атмосфере обнару- жен углерод в разной степени графитизации, его содержание доходит до 58 % от исходного в случае комплекса [Ni(NH 3 ) 6 ] 3 [Fe(CN) 6 ]. Оста- точный углерод оказалось возможно выделить из продуктов термолиза ДКС в атмосфере ар- гона при высоких температурах (свыше 500 C) и охарактеризовать (рис. 4). Во всех случаях по- лучен углерод с высокой удельной поверхно- стью (до 600 м 2 /г). Суммарная поверхность по- лученного углерода близка к суммарной по- верхности вскрытой навески продукта термо- лиза. Создается такое впечатление, что вся по- верхность остатка создается углеродом. Выделенный из продуктов термолиза углерод начинает интенсивно окисляться при темпера- туре около 500 С, а при 650–700 С его окисле- ние заканчивается. Поскольку лиганды окру- жают ц. и. со всех сторон симметрично, угле- род, остающийся в остатке от прокаливания, должен также симметрично облегать те метал- лические частицы, которым принадлежал ли- ганд. а б Рис. 4 . Продукт термолиза ДКС [Co(en) 3 ][Fe(Ox) 3 ]·2H 2 O в атмосфере аргона при температуре 600 С ( а )и углерод, выделенный из него ( б ) Наиболее привлекательными функциональ- ными материалами при таких сложных усло- виях получения являются катализаторы. Твер- дые продукты термолиза были испытаны в мо- дельных реакциях: разложение пероксида водорода [Domonov et al., 2014] и термическое разложение перхлората аммония [Domonov, Pechenyuk, 2018]. Каталитические испытания продуктов термолиза в модельных реакциях показывают, что в целом получение из ДКС та- ких высокоценных материалов, как катализа- торы, является перспективным, несмотря на сложность и трудоемкость процедуры. Биме- таллические композиции, как окисленные, так и восстановленные, в большинстве своем явля- ются каталитически активными, восстановлен- ные — в реакции разложения пероксида водо- рода, окисленные — в реакции окисления лету- чей органики. Образцы, которые активны в реакции разложения пероксида, активны и в твердофазной реакции разложения перхлората аммония. Испытано более 200 образцов, из ко- торых 13 оказались высокоактивными при раз- ложении пероксида ( К ск 10 –3 л/с·г), что значи- тельно превышает найденные в литературе по- казатели. Средние значения К ск в этой реакции в пределах (1–10)·10 –4 л/с·г на уровне литера- турных примеров имеют 46 образцов, осталь- ные малоактивны. Высокоактивными являются продукты, содержащие твердые растворы CoFe и смеси Со + 1/2Cr 2 O 3 и CuO + 1/2Fe 2 O 3 . Вели- чины удельных поверхностей каталитически ак- тивных находятся в очень широких пределах. Оксидные фазы оказались в этой реакции неак- тивны. Наличие в образцах примесей остаточ- ного углерода не влияет отрицательно на актив- ность металлизированных фаз. Термическое разложение перхлората аммо- ния (ПА) может выступать модельной реак-
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz