Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/12731
Title: Синтез та каталітична активність дисперсних оксидів мангану(ІV) в реакції розкладання озону
Other Titles: Синтез и каталитическая активность дисперсних оксидов марганца(ІV) в реакции разложения озона
Synthesis and catalytic activity of dispersed manganese(IV) oxides in the reaction of ozone decomposition
Authors: Ракитська, Тетяна Леонідівна
Труба, Алла Сергіївна
Нагаєвська, А. В.
Ракитская, Татьяна Леонидовна
Труба, Алла Сергеевна
Нагаевская, А. В.
Rakitskaya, Tatiana L.
Truba, Alla S.
Nahaievska, A. V.
Citation: Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald
Issue Date: 2017
Publisher: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Keywords: оксид мангану(IV)
рентгенофазовий аналіз
розкладання озону
оксид марганца(IV)
рентгенофазовый анализ
разложение озона
manganese(IV) oxide
X-ray diffraction analysis
ozone decomposition
Series/Report no.: Хімія;Т. 22, вип. 4(64).
Abstract: У роботі досліджено вплив способу отримання діоксиду мангану на його склад та каталітичну активність в реакції розкладання озону. Методом рентгенофазового аналізу встановлено, що зразки IS-Mn(1), IS-Mn(2) і ІІS-Mn напіваморфні, а зразок IІІS-Mn – кристалічний та відповідає фазі криптомелану KMn8 O16. Каталітична активність оксидних форм мангану в реакції розкладання озону визначається фазовим складом і збільшується в ряду: IS-Mn(1) < IIS-Mn < IIIS-Mn.
В работе исследовано влияние способа получения диоксида марганца на его состав и каталитическую активность в реакции разложения озона. Методом рентгенофазового анализа установлено, что образцы IS-Mn(1), IS-Mn(2) и ІІS-Mn полуаморфные, а образец IIIS-Mn – кристаллический и соответствует фазе криптомелана KMn8 O16. Каталитическая активность оксидных форм марганца в реакции разложения озона определяется фазовым составом и увеличивается в ряду: IS-Mn(1) < IIS-Mn < IIIS-Mn.
MnO2 samples were prepared via different procedures: (i) permanganate ion reducing with formic acid followed by the precipitate washing with cold (IS-Mn(1)) or hot (IS-Mn(2)) water, (ii) permanganate ion reducing with Mn2+ ion (IIS-Mn), and (iii) KNO3 and MnSO4 melting together (IІІS-Mn). It has been found by X-ray diffraction (XRD) method that, among Mn(IV) samples synthesized via above procedures, IS-Mn(1), IS-Mn(2), and ІІSMn are semiamorphous and only IIS-Mn contains ε-MnO2 and g-MnO2 phases. IІІS-Mn is crystalline and positions and intensities of its reflections in XRD patterns can be attributed to the cryptomelane, KMn8 O16, phase having a tunnel (2´2) structure with potassium ions in its channels. Using a Rietveld refinement, it has been determined that a size of cryptomelane crystallites is several times as much as sizes of the semiamorphous ε-MnO2 and g-MnO2 crystallites. As a result of testing the IS-Mn(1), IIS-Mn, and IІІS-Mn samples in the reaction of ozone decomposition at Cin O3 = 100 mg/m3 , it has been found that the reaction kinetics depends on the nature of the samples and their weights. Varying catalyst weight we draw a conclusion that an effective residence time, t¢, and a specific volume flow (wsp) of ozone-air mixture (OAM) also change. At the invariant linear velocity of OAM, the residence time increases because a height of the catalyst bed increases. Moreover, increasing the catalyst weight, we obtain a decrease in wsp. The increase in τ¢ leads to the increase in kinetic and stoichiometric parameters of the reaction for all samples under study. In the case of IIS-Mn and IІІS-Mn at the sample weight of 0.5 g, we failed to achieve the half-conversion of ozone, i.e. ozone concentration at the reactor outlet, Cf O3 , didn’t become equal to 0.5 Cin O3 , therefore, we stopped the experiments when Cin O3 attained 5 mg/m3 for IIS-Mn and 0.28 mg/m3 for IIISMn. Moreover, these samples have protective abilities: a time of protective action was 180 min for IIS-Mn and 1020 min for IIIS-Mn. Thus, the catalytic activity of manganese oxide forms in the reaction of ozone decomposition depends on their phase composition and crystallinity. Cryptomelane having a tunnel structure (2 × 2) shows the highest activity.
URI: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/12731
Other Identifiers: УДК 542.924:541.127:546.26
Appears in Collections:Вісник Одеського національного університету. Хімія

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6-14.pdf463.78 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.