Кратко описание

1 Достъпно онлайн в Advances in Applied Science Research, 2011, 2 (2): ISSN: CODEN (САЩ): AASRFC Използване на смесен метал o.

метален

Описание

Достъпно онлайн на www.pelagiaresearchlibrary.com

Pelagia Research Library Advances in Applied Science Research, 2011, 2 (2): 252-259

ISSN: 0976-8610 КОДЕН (САЩ): AASRFC

Използване на смесен метален оксид като катализатор при разлагането на водороден пероксид Sanjay M. Khetre * 1, H. V. Jadhav2, S. V. Bangale2, P. N. Jagdale2, Sambhaji R.Bamane2 1

Dahiwadi College Dahiwadi, Tal-Man, Dist-satara, Maharashtra (Индия) Лаборатория за изследване на метални оксиди, д-р Patangrao Kadam Mahavidyalaya Sangali, Maharashtra (Индия)

N2  + 4CO2  + 5H2O

La (NO3) 3 + Cr (NO3) 3 + 4 C2H5NO2 → LaCrO3 + 8CO2  + 10H2O  +5 N2 

253 Изследователска библиотека на Пелагия

Sanjay M. Khetre et al Adv. Приложение Sci. Res., 2011, 2 (2): 252-259 ______________________________________________________________________________ TG кривата, записана за термично разлагане на LaCrO3, е показана на фиг.1. Кривата показва, че незначителната загуба на тегло в прах LaCrO3 поради малка загуба на влага, въглероден диоксид и азотен газ. DTA кривата на LaCrO3, записана в статичен въздух, показва, че LaCrO3 не се разлага, но загубата на тегло се дължи на дехидрогениране, декарбоксилиране и денитрация и дава краен продукт при 7750 ° С. Тази загуба на тегло и натрупаното тегло беше много незначително. Тази промяна в теглото беше само в рамките на 0,02%. Това показва, че синтезираният прах е бил почти стабилен от самото начало.

Фиг. 1 TG - TDA крива на LaCrO3 като синтезиран прах.

Рентгеновите дифракционни рентгенови измервания бяха извършени на Philips Analytic X-ray B.V. (модел, базиран на PW-3710) Усъвършенствана рентгенова дифракция, използвайки Cu Kα 1.54056, лъчение. XRD моделът, показан на фиг. (2). XRD моделът показва, че продуктът е чист шпинел оксид LaCrO3 с орторомбична структура. Данните за дифракцията са в добро съгласие с JCPD картата на LaFeO3 (JCPDS № 24-1016) Средният кристален размер на LaCrO3 прах от шпинел е изчислен с помощта на уравнението на Шерер t = 0.9λ/β cosθ [22-23], където t е дебелината на кристалите (в ангстреми), λ е дължината на рентгеновата вълна и θ е ъгълът на Браг β е интегралният дъх, който зависи от ширината на най-преобладаващия пик при 100% интензитет = 1.54056 Ao. Средният размер на частиците 0f нанокристален LaCrO3 е

16 нм. Нанокристалите LaCrO3 са по-привлекателни в областта на каталитичното приложение. Фигура 3 показва енергийно диспергираща рентгенова техника (EDX), която позволява определянето на химичния състав на LaCrO3 Catalyst.

254 Изследователска библиотека на Пелагия

Sanjay M. Khetre et al Adv. Приложение Sci. Рез., 2011, 2 (2): 252-259 ______________________________________________________________________________

Фиг. 2 рентгенови дифракционни модели на LaCrO3 като синтезиран прах.

Фиг.-3 Рентгенова дисперсия на енергия (EDX) на LaCrO3 Catalyst

Морфологията на повърхността беше изследвана с помощта на сканираща електронна микроскопия (SEM) Модел № JEOL, JSM.6360. SEM изображенията на LaCrO3 са показани на фиг. (4) .СЕМ изображенията разкриват, че продуктът е с ниска плътност, рохкав и порест материал, който е благоприятен за приложение на катализатор. BET повърхностните площи бяха измерени на инструмент на Benchman coulter SA 3100 plus, използвайки адсорбция на азот при 2000 ° C. Повърхността на синтезирания прах беше 3,5 m2/g. Изображение на сканиращ електронен микроскоп (SEM) на праха LaCrO3, приготвен чрез метод на горене при 1800C, е представено на фиг.4. (а) и SEM изображения при 5100C и 10000C са показани в 255 Pelagia Research Library

Sanjay M. Khetre et al Adv. Приложение Sci. Рез., 2011, 2 (2): 252-259 ____________________________________________________________________________ фиг.4 (б) и фиг. 4 (в) съответно. Това показва, че средният размер на частиците на образувания LaCrO3 е

16nm. Размерът на частиците също се изчислява от атомно-силова микроскопия (AFM), записана при температури 0 0 450 C и 1000 C. Изображенията на AFM са показани на фиг. Размерът на частиците се увеличава с увеличаване на температурата. Фиг. (А)

Фиг.4 SEM изображения на LaCrO3 Фиг.4 (а) като синтезиран прах, Фиг.4 (б) при 5100С, Фиг.2 (в) при 10000С Фиг. (А)

Фиг. - 5: AFM изображения на LaCrO3 Фиг. (А) като синтезиран прах, Фиг. (Б), загрята при 450 С и Фиг. (В), нагрята при 0

Sanjay M. Khetre et al Adv. Приложение Sci. Res., 2011, 2 (2): 252-259 ______________________________________________________________________________ #S # е установено, че е отрицателно във всички случаи, което показва, че молекулата в преходно състояние е по-подредена от реагента в основно състояние [24] Предложен механизъм за разлагане на H2O2 катализиран от LaCrO3 е показан на схема 1. H2O2 автоматично йонизира като +

LaCrO3 + H2O2 → LaCrO3 ------ H2O2 → Депротониране → LaCrO3 ------ OOH + H → LaCrO3 + H2O + O2 + OH Реакцията е: 2H2O2 (aq) → 2H2O (l) + O2 (g) Таблица 1 Разлагане на водороден прекис, катализиран от LaCrO3 като хетерогенен катализатор b T (0C) K в (min-1) E kJ/mol ∆H # (kJ/mol) #S # (JK-1mol -1) 35 6.4x10-3 66.466 62.977 -93.57 45 1.3X10-2 55 7.89X10-2 a Обем на водородния прекис: 10.0 cm3 (- 5 об.), Bwt.%, 0.036

Метален оксид LaCrO3

Таблица 2 - Влияние на количеството хетерогенен катализатор върху разлагането на водороден пероксид от LaCrO3 катализатор

Wt.% Специфична скорост на реакция k (min-1) Ред на реакция по отношение на катализатора 0,09 0,0095 0,18 0,0117 0,27 0,0146 1,1 0,36 0,0182 0,45 0,0213 a Температура: 550C Обем на водородния прекис: 10,0 cm3 (- 5 vol)

257 Изследователска библиотека на Пелагия

Sanjay M. Khetre et al Adv. Приложение Sci. Рез., 2011, 2 (2): 252-259 ______________________________________________________________________________