Углеродные катализаторы для глубокого жидкофазного окисления органических экотоксикантов кислородом воздуха в водных растворах

Abstract

Изучены каталитические свойства «чистых» углеродных материалов, имеющих различную морфологию, строение и химию поверхности (каталитический волокнистый углерод, наноалмазы, каталитический луковичный углерод, мезопористый графитоподобный материал Сибунит и окисленные образцы Сибунита), в реакции жидкофазного окисления фенола кислородом воздуха. Обнаружена небольшая каталитическая активность углеродных материалов графитоподобной природы и полное отсутствие активности для наноалмазов. Изучены закономерности изменения каталитической активности окисленных образцов углеродного материала Сибунит-4 в зависимости от методики окислительной предобработки, количества и природы кислородсодержащих групп на поверхности. Сделан вывод о ключевой роли переходных металлов в составе углеродных катализаторов для получения хороших каталитических свойств.

Catalytic behavior of pure carbon materials with different morphology, structure and surface chemistry (catalytic filamentous carbons, nano-diamonds, onion-like carbon, mesoporous graphite-like carbon Sibunit and oxidized samples of Sibunit) towards the catalytic wet air oxidation of phenol were examined. Perceptible but low catalytic activity was registered for all graphite-like carbons, while no activity was exhibited by nano-diamonds. The correlations between catalytic performance of oxidized Sibunit catalysts and methods of oxidative pretreatment and amount of different oxygen-containing species on the carbon surface were evaluated. The conclusion about the key role of transition metal impurities in carbon catalysts was made.