Нанодисперсні ZnO-MoO₃ каталізатори селективного окиснення етанолу, синтезовані нетрадиційними методами

Abstract

Встановлено основні особливості перетворень в оксидній ZnO—MoO₃ = 1 : 1 композиції під дією ультразвукової і механохімічної обробки. У модифікованих зразках виявлено зміну кристалічної структури оксидів, морфології їх поверхні, поруватої структури та розміру частинок (до 13 нм), що стимулює утворення нових сполук безпосередньо в процесі механохімічної та ульразвукової обробки. Показана можливість простого одержання нанодисперсних α- і β-фаз молібдату цинку ZnMoO₄ у вигляді голок і стрижнів у процесі ультразвукової та механохімічної активації відповідно й ефективність застосування цих нетрадиційних методів для синтезу високоактивних та селективних цинк-молібденових каталізаторів. Встановлена висока каталітична активність синтезованих зразків у реакції селективного окиснення етанолу до оцтового альдегіду при 205 °С з максимальним виходом за цим продуктом 94—96 %.

Установлены основные особенности преобразований в оксидной ZnO—MoO₃ = 1 : 1 композиции под действием ультразвуковой и механохимической обработки. В модифицированных образцах выявлено изменение кристаллической структуры оксидов, морфологии их поверхности, пористой структуры и размера частиц (до 13 нм), что стимулирует образование новых соединений непосредственно в процессе механохимической и ультразвуковой обработки. Показана возможность простого получения нанодисперсных α- и β-фаз молибдата цинка ZnMoO₄ в виде игл и стержней в процессе ультразвуковой и механохимической активации соответственно и эффективность применения этих нетрадиционных методов для синтеза высокоактивных и селективных цинк-молибденовых катализаторов. Установлена высокая каталитическая активность синтезированных образцов в реакции селективного окисления этанола в уксусный альдегид при 205 °С с максимальным выходом по этому продукту 94—96 %.

The main features of transformations in the oxide ZnO—MoO₃ = 1 : 1 composition under the action of ultrasonic (UST) and mechanochemical (MChT) treatments are established. The studies of modified samples demonstrate changes in the crystal structure of oxides, morphology of their surface, porous structure, and particle size (up to 13 nm), which stimulate the formation of new compounds directly in the processes of MCh and US treatments. The possibility of a simple formation of nanodispersed α- and β-phases of zinc molybdate ZnMoO₄ in the form of needles and rods under the ultrasonic and mechanochemical activation, respectively, and the effectiveness of using these nontraditional methods to obtain highly active and selective zinc-molybdenum catalysts are shown. The high catalytic activity of the synthesized samples in the reaction of selective oxidation of ethanol to acetic aldehyde at 205 °C with a maximum yield of 94-96 % for this product is established.