Синтез гибридных нанокомпозитов на основе никеля и палладия в качестве потенциальных катализаторов гидрирования бензола

Настоящая работа посвящена получению нанокатализаторов на основе природного минерала клиноптилолита, а также переходных металлов никеля и палладия на полимерном носителе в качестве потенциального катализатора для селективного гидрирования бензола в циклогексан. Полимерно-иммобилизованные металлокомплексы сочетают в себе преимущества двух типов катализаторов (и гомогенного, и гетерогенного), минимизируя их недостатки. Они показывают высокую эффективность и лучшую воспроизводимость. Получение гибридных материалов на основе природных минералов, а также металл-полимерных нанокомпозитов имеет решающую роль при получении высокоэффективных катализаторов. Гибридные нанокомпозиты, как правило, обладают механической прочностью, термической стабильностью, высокими термохимическими свойствами и т.д. Таким образом, в работе были синтезированы нанокомпозиты на основе поливинилпирролидона (ПВП) и переходных металлов никеля Ni (II) и палладия Pd (II) в процентном содержании металлов 5, 10 и 15 % относительно полимера. Затем полученные образцы были идентифицированы с помощью физических методов и, с их использованием, синтезированы системы металл-полимер-ми

нерал гидротермальным методом. Комплекс Ni-ПВП является одним из наиболее известных металлополимерных комплексов. Это соединение хорошо известно своими важными каталитическими свойствами и полезным применением во многих различных отраслях промышленности. Благодаря своим особым свойствам, к которым относятся повышенная твердость, повышенная каталитическая активность и лучшая термическая стабильность, комплексы ПВП-Ni подходят для широкого спектра применений, в особенности при проведении каталитических процессов. Их каталитическая эффективность объясняется стабильностью никеля в активном состоянии и равномерной дисперсией ионов никеля внутри полимерной матрицы. Добавление минерала клиноптилолита в структуру комплекса, предполагается, что повысит селективность реакции, увеличивая выход целевого продукта.

Ключевые слова: метал-полимерные комплексы, гибридные нанокомпозиты, поливинилпирролидон (ПВП), клиноптилолит, переходные металлы, каталитическое гидрирование, бензол, циклогексан

Ulviya Mammadova

Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after ac. M.Nagiyev

PhD in Chemistry, Associate Professor

ulviyye_mammadova@mail.ru

https://orcid.org/0000-0003-3197-0918

Sara Jabiyeva

Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after ac. M.Nagiyev

PhD in Chemistry

sarha@list.ru

https://orcid.org/0009-0005-2297-8063

Sevda Fatullayeva

Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after ac. M.Nagiyev

PhD in Chemistry, Associate Professor

sevafatullayeva@hotmail.com

https://orcid.org/0000-0003-4385-9184

Rena Suleymanova

Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after ac. M.Nagiyev

suleyman.rena@gmail.com

https://orcid.org/0009-0008-3227-6358

Lala Kulibekova

Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after ac. M.Nagiyeva

qulubeyovalale@gmail.com

Synthesis of Nickel-Palladium Hybrid Nanocomposites as Potential

Benzene Hydrogenation Catalysts

Abstract

This work is devoted to the production of nanocatalysts based on the natural mineral clinoptilolite, as well as transition metals nickel and palladium on a polymer support as a potential catalyst for the selective hydrogenation of benzene to cyclohexane. Polymer-immobilized metal complexes combine the advantages of two types of catalysts (both homogeneous and heterogeneous), minimizing their disadvantages. They show high efficiency and better reproducibility. The production of hybrid materials based on natural minerals, as well as metal-polymer nanocomposites, plays a decisive role in obtaining highly efficient catalysts. Hybrid nanocomposites, as a rule, have mechanical strength, thermal stability, high thermochemical properties, etc. In this work, the nanocomposites based on polyvinylpyrrolidone (PVP) and transition metals nickel Ni (II) and palladium Pd (II) were synthesized in the percentages of metals of 5, 10, and 15% relative to the polymer. Then, the obtained samples were identified using physical methods, and, using them, metal-polymer-mineral systems were synthesized by the hydrothermal method. The Ni-PVP complex is one of the most well-known metal-polymer complexes. This compound is well known for its important catalytic properties and useful applications in many different industries. Due to their special properties, which include increased hardness, increased catalytic activity, and better thermal stability, PVP-Ni complexes are suitable for a wide range of applications, especially in catalytic processes. Their catalytic efficiency is explained by the stability of nickel in the active state and the uniform dispersion of nickel ions inside the polymer matrix. The addition of the mineral clinoptilolite to the structure of the complex is expected to increase the selectivity of the reaction, increasing the yield of the target product.

Keywords: metal-polymer complexes, hybrid nanocomposites, polyvinylpyrrolidone (PVP), clinoptilolite, transition metals, catalytic hydrogenation, benzene, cyclohexane

MƏQALƏNİ YÜKLƏ [1.08 Mb] (yüklənib: 9)

Onlayn bax

Baxış: 19

Redaktə et