Primena mehanohemije u sintezi ekološke i održive katalize

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Zara Cherkezova-Zheleva Daniela Paneva Stevan P. Dimitrijević Silvana B. Dimitrijević Aleksandra Ivanović

Apstrakt

Primena mehanohemije u sintezi naprednih materijala i heterogenih katalizatora veliko je i stalno rastuće polje istraživanja i inovacija. Istraživačke aktivnosti fokusirane su na razvoj novih koncepta za projektovanje metoda za pripremu i aktivaciju katalizatora bez otpada i za uštedu energije uz značajno poboljšanje prinosa i selektivnosti proizvoda. Poboljšanje punog životnog ciklusa materijala dobijenih katalizatora zajedno sa boljom reciklažom, ponovnom upotrebom i popravkom vrednih materijala otvorena su područja za nove ideje, naučne i inovativne projekte. Mehanohemijska aktivacija ima značajan uticaj na fizičko-hemijska i katalitička svojstva heterogenih katalizatora kroz uvođenje mehanički izazvanih defekata u čvrstom stanju. Zbog toga se mehanohemijski tretman može uspešno koristiti kao moćno oruđe za pripremu materijala sa projektovanim katalitičkim ponašanjem menjajući njihovu katalitičku aktivnost i selektivnost. Hemijske transformacije izazvane mehaničkim silama u čvrstom materijalu su značajne jer vode do sinteze kojima su obično potrebne visoke temperature i pritisci, što omogućava pripremu novih metastabilnih faza i materijala. Reakcije koje katalizuju mehanohemijski pripremljeni katalizatori mogu se značajno razlikovati u smislu selektivnosti, efikasnosti ili čak reakcionih puteva u odnosu na njihove analoge, reakcije katalizovane tradicionalnim katalizatorima ili nekatalizovanim procesima. U radu su sumirani rezultati naših istraživanja i uspešni primeri visokih performansi mehanohemijski sintetizovane katalize registrovane u probnim katalitičkim reakcijama prečišćavanja izduvnih gasova i vode. Predstavljeni primjeri uključuju potpune reakcije oksidacije isparljivih organskih komponenti i remdijaciju otpadnih voda iz tekstilne industrije. Takođe će biti reči o katalitičkim reakcijama koje se dešavaju u uslovima mehanohemijske aktivacije.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Kako citirati
CHERKEZOVA-ZHELEVA, Zara et al. Primena mehanohemije u sintezi ekološke i održive katalize. Zbornik Međunarodne konferencije o obnovljivim izvorima električne energije – MKOIEE, [S.l.], v. 9, n. 1, p. 111-116, nov. 2021. Dostupno na: <https://izdanja.smeits.rs/index.php/mkoiee/article/view/6690>. Datum pristupa: 29 nov. 2022
Sekcija
Obnovljivi izvori električne energije

Reference

[1] Bergmann, I., Šepelák, V., Becker, K.D, Preparation of nanoscale MgFe2O4 via non-conventional mechanochemical route, Solid State Ionics, 177 (2006), pp. 1865–1868.
[2] Sharma, S.K., Kumar, R., Kumar, S., Siva Kumar, V.V., Knobel, M., Reddy, V.R., Banerjee, A., Singh M., Magnetic study of Mg0.95Mn0.05Fe2O4 ferrite nanoparticles, Solid State Communication, 141 (2007), pp. 203–208.
[3] Šepelák, V., Bergmann, I., Feldhoff A., Heitjans P., Litterst, F.J., Becker K.D., Mechanosynthesis of spinel ferrite nanoparticles followed by Moessbauer spectroscopy, Hyperfine Interaction, 165 (2005) pp. 81–87.
[4] Kubota, M., Kanazawa, Y., Nasu, K., Moritake, S., Kawaji, H., Atake, T., Ichiyanagi Y., Effect of Heat Treatment on Magnetic MgFe2O4 Nanoparticles, Journal of Thermal Analysis Calorimetry, 92 (2008), 2, pp. 461–463.
[5] Rouquerol, F., Rouquerol, J. Sing, K., Adsorption by Powders and Porous Solids, Academ-ic Press, London, 1999.
[6] Barett, E.P., Joyner, L.G., Halenda, P.P., The Determination of Pore Size: I. Computations from Nitrogen Isotherms, Journal of American Chemical Society, 73, (1951), 3, pp. 353–380.
[7] Isupov, V., Chupakhina, L., Mitrofanova R., : Mechanochemical Synthesis of Double Hydroxides, Journal of Materials Synthesis and Processing, 8, (2000), 3/4, pp. 251–253.
[8] Cherkezova-Zheleva, Z.P., Paneva, D.G., Manova, E.D., Kunev, B.N., Petkova, V.A., Mitov, I.G., Mechanochemical synthesis of Layered double hydroxides, Journal of the Balkan Tribological Association, 14, (2008), 4, pp. 508–513.
[9] Schwertmann U., Cornell, R., Iron Oxides in the Laboratory, Weinheim, New York-Basel-Cambridge, 1991.
[10] Behling, R., Chatel, G., Valange, S., Sonochemical oxidation of vanillyl alcohol to vanil-lin in the presence of a cobalt oxide catalyst under mild conditions, Ultrasonics Sonochem-istry, 36, (2017), pp. 27–35.
[11] Shaikh, S. F., Jadhav, B. V., Patil, R. P., Patil, J. S., Study of application of Zn0.5Mn0.5Fe2O4NPs prepared via sol-gel method for dyestuff industry in waste water puri-fication, Research Journal of Chemistry and Environment, 25, (2021), 6, pp. 113–117.
[12] Akay, G., Plasma generating-chemical looping catalyst synthesis by microwave plasma shock for nitrogen fixation from air and hydrogen production from water for agriculture and energy technologies in global warming prevention, Catalysts, 10, (2020), 2, 152.
[13] Niu, K., Liang, L., Peng, F., Zhang, F., Gu, Y., Tian, H., Chelating-Template-Assisted in Situ Encapsulation of Zinc Ferrite Inside Silica Mesopores for Enhanced Gas-Sensing Characteristics, ACS Applied Materials and Interfaces, 8, (2016), 37, pp. 24682–24691.
[14] Mirzaee, S., Azad-Kalandaragh, M., Azizian-Kalandaragh, Y., Nonzero coercivity of Fe3O4/polyvinyl alcohol nanocomposites synthesized by different polymer-assisted co-precipitation processes, Polymer Bulletin, 78, (2021), 4, pp. 2177–2189.
[15] Panca Putra, T. Y. S., Yonemura, M., Torii, S., Ishigaki, T., Kamiyama, T., Structure and electrochemical performance of the spinel-LiMn2O4 synthesized by mechanical alloy-ing, Solid State Ionics, 262, (2014), pp. 83–87.
[16] Qahtan, A. A. A., Husain, S., Khan, W., The effect of Ni doping on the structural, opti-cal and dielectric properties of nanocrystalline YbCrO3, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 159, (2021), 110280.
[17] Nejadsattari, F., Stadnik, Z. M., Spin polarized density functional theory calculations of the electronic structure and magnetism of the 112 type iron pnictide compound EuFeAs2, Scientific Reports, 11, (2021), 1, 12113.