ПОЛИХЛОРЛЫ БИФЕНИЛДДІ ГИДРОДЕХЛОРЛАУҒА АРНАЛҒАН НИКЕЛЬ НАНОКАТАЛИЗАТОРЫ

Қазіргі уақытта наноматериалдар ерекше физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты тиімді және селективті катализаторларды синтездеу саласындағы маңызды материалдар класына айналды. Катализатор құрамында ауыспалы металл нанобөлшектерінің болуы, полихлорбифенилдің (ПХБ) гидродехлорлану үрдісін жақсартып қана қоймай, катализатордағы асыл металл мөлшерін азайтуға мүмкіншілік береді. Тұрақты органикалық ластаушы заттарды (ТОЛ) залалсыздандыруға арналған белсенді және тұрақты гетерогенді катализаторлар алу үшін тасымалдағыш пен синтез әдісін дұрыс таңдау қажет. Зерттеуде ПХБ-ді гидродехлорлауға арналған никель нанокатализаторының синтезі ылғалды сіңіру әдісімен жүргізілді. БАУ-A техникалық белсендірілген көмір алдын ала тұз қышқылымен модификацияланып, никель катализаторын алуда тасымалдаушы (АУ_m) ретінде пайдаланылды. Заманауи физико-химиялық әдістерді қолдана отырып, синтезделген нанокатализатордың негізгі қасиеттері зерттелді. Модификацияланған белсендірілген көмірдегі АУ_m карбоксил және карбонил топтары тасымалдаушы бойына никельді ұстап тұратын негізгі функционалды топтар екендігі ИҚ-спектроскопия әдісімен анықталды. Никель нанокатализаторының беттік құрылысы жақсы дамыған және ондағы никель нанобөлшегі тасымалдаушының микро- және мезокеуектеріне бекиді. Никель нанокатализаторы көмегімен гидродехлорлауға ұшыраған 2,2',3,3',4-пентахлоробифенилдің түрлену дәрежесі 84,21% құрайды, бұл синтезделген катализатордың ТОЛ-ға каталитикалық белсенділігін айқындайды.

1. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях // Опубликовано временным секретариатом Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях UNEP. – 2001. – 6 мая. URL: www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/pdf/pollutants

2. Sun B, Li Q, Zheng M, Su G, Lin S, Wu M, Li C, Wang Q, Tao Y, Dai L, Qin Y, Meng B. Recent advances in the removal of persistent organic pollutants (POPs) using multifunctional materials // Environmental Pollution. – 2020. – Vol. 265 – Part A. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114908

3. Занавескин Л. Н., Аверьянов В. А. Наночастицы металлов в водных растворах // Журнал успехи химии. – 2001. – Т. 66, № 2. – С. 103–116.

4. Горбунова Т.И., Салоутин В.И., Чупахин О.Н. Химические методы превращений полихлорбифенилов // Журнал успехи химии. – 2010. – № 79: 6. – С. 565–586. https://doi.org/10.1070/RC2010v079n06ABEH004047

5. Mingying D, Lizhi H, Mengyuan J, Yi Z, Jie W, Williamson G, Shuo W, Yun D, Xiaokai Z, Zhenyu W. Biochar for the Removal of Emerging Pollutants from Aquatic Systems // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2023. – Vol. 20 – P.1679. https://doi.org/10.3390/ijerph20031679

6. Urbano F., Marinas J. Hydrogenolysis of organohalogen compounds over palladium supported catalysts // J. Mol. Cat. A: Chemical. – 2001. – Vol. 173 – P. 329–345. https://doi.org/10.1016/S1381-1169(01)00157-1

7. Khopade A (2019). Kinetic Analysis for Low Temperature Catalytic Hydro De-chlorination of PCBs (Poly-Chlorinated Biphenyls). Master's thesis, University of Cincinnati, Ohio, USA.

8. Na H, Peijun L, Yuncheng Z, Wanxia R, Shuxiu F, Verkhozina V. Catalytic dechlorination of polychlorinated biphenyls in soil by palladium–iron bimetallic catalyst // Journal of Hazardous Materials. – 2009. – Vol. 164. – P. 126–132. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.07.149

9. Maghami A, Gholipour-Zanjani N, Khorasheh F. A catalyzed method to remove polychlorinated biphenyls from contaminated transformer oil // Environment Science Pollution. – 2022. – Res. 29. – P. 13253–13267. https://doi.org/10.1007/s11356-021-16613-4

10. Jeon J, Yuri P, Yuhoon H. Catalytic Hydrodechlorination of 4-Chlorophenol by Palladium-Based Catalyst Supported on Alumina and Graphene Materials // Nanomaterials. – 2023. – Vol. 13. – P. 1564. https://doi.org/10.3390/nano13091564

11. Irshad B, Sayyed A, Mohamad A, Hanis Y. Decontamination of contaminated water by palladium catalyst: a short review // Natural Science Nanoscience Nanotechnology. – 2020. – Vol. 11. https://doi.org/10.1088/2043-6254/ab9c97

12. Кабдрахманова С., Селенова Б. Полихлорированные бифенилы: эколого-аналитические аспекты и методы обезвреживания. – Усть-Каменогорск: изд-во «Берель», 2021. – 196 с.

13. Мехаев А.В., Первова М.Г., Таран О.П., Симакова И.Л., Пармон В.Н., Саморукова М.А., Боярский В.П., Жеско Т.Е., Салоутин В.И., Ятлук Ю.Г. Жидкофазное дехлорирование токсичных техногенных продуктов с использованием нанодисперсных палладиевых катализаторов на основе сибунита // Химия в интересах устойчивого развития. – 2011. – № 19. – С. 179–186.

14. Calvo L, Gilarranz M, Casas J, Mohedano A, Rodrı´guez J. Hydrodechlorination of alachlor in water using Pd, Ni and Cu catalysts supported on activated carbon // Applied Catalysis B: Environmental. – 2008. – Vol. 78. – P. 259– 266. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2007.09.028

15. Kabdrakhmanova S, Shaimardan E, Akatan K, Selenova B, Zhilkashinova A, Erbolatuly D, Skakov M. Preparation and Characterization of the Catalyst Based on the Copper Nanoparticles // International Journal of Nanoscience and Nanotechnology. – 2022. – Vol. 18. – P. 1–10.

16. Dharitri R, Parida K. Copper and Nickel Modified MCM41 An Efficient Catalyst for Hydrodehalogenation of 17. Chlorobenzene at Room Temperature // Ind. Eng. Chem. Res. – 2011. –Vol. 50. – P. 2839–2849. https://doi.оrg/10.1021/ie101314f

17. Akatan K, Kabdrakhmanova S, Shaimardan E, Ospanova Zh, Selenova S, Toktarbay Zh. Application of X-Ray Diffraction Method for Research of Copper Nanoparticles Obtained by Using Chemical Method // Oxidation Communications. – 2019. – Vol. 42(4). – P. 462–467. EID:2-s2.0-85081621868

18. Hyeok C, Souhail R, Shirish A, Dionysios D. Synthesis of Reactive Nano-Fe/Pd Bimetallic System-Impregnated Activated Carbon for the Simultaneous Adsorption and Dechlorination of PCBs // Chemistry of Materials. – 2008. –Vol. 20 (11). – P. 3649–3655. https://doi.org/10.1021/cm8003613

19. Kume A, Monguchi Y, Hattori K, Nagase H, Sajiki H. Pd/C-catalyzed practical degradation of PCBs at room temperature // Applied Catalysis B: Environmental. – 2008. – Vol. 81. – P. 274–282. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2007.12.019

20. Локтева Е. С., Голубина Е. В., Антонова М. В., Клоков С. В., Маслаков К. И., Егоров А. В., Лихолобов В. А. Катализатор гидродехлорирования хлорбензола, полученный пиролизом пропитанных нитратом палладия древесных опилок // Кинетика и катализ. – 2015. – T. 56, № 6. – C. 753–762. https://doi.org/10.7868/S0453881115060106

21. Thommes M, Kaneko K, Neimark A, Olivier J, Rodriguez-Reinoso F, Rouquerol J, Sing W. Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. – 2015. – Vol. 87 – P. 1051–1069. https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117