Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00043 AP08855930-KC-21 0120РК00504
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 7 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
1 17808239.62 AP08855930
Name of work
Получение моно- и биметаллоуглеродных нанокомпозитов и применение их в электрокаталитических синтезах органических соединений
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Иванова Нина Михайловна
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "Институт органического синтеза и углехимии Республики Казахстан"
Abbreviated name of the service recipient ТОО "ИОСУ РК"
Abstract

Металлоуглеродные допированные азотом композиты, их получение и изучение строения и электрокаталитической активности.

Азотпен түрлендірілген металлкөміртектік композиттер, оларды алу және құрылысы мен элетркатализдік белсенділігін зерттеу.

Получение моно- и биметаллоуглеродных композитов на основе карбонизированных меламино- и анилиноформальдегидных полимеров, их металлокомпозитов, солей металлов и наночастиц металлов (Cu, Ni, Co, Ag), изучение их строения и электрокаталитических свойств в электрогидрировании органических соединений.

Карбондалған меламин- және анилинформальдегидті полимерлер, олардың металлкомпозиттері, металлдардың тұздары және металлдардың (Cu, Ni, Co, Ag) нанобөлшектері негізінде моно- және биметаллкөміртектік композиттерді алу, олардың құрылысын және органикалық қосылыстардың электргидрленуіндегі электркатализдік қасиеттерін зерттеу.

Химическое и электрохимическое восстановление катионов металлов; термическая обработка полимер-металлических композитов; электрокаталитическое гидрирование органических соединений; рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия.

Металл катиондарын химиялық және электрохимиялық тотықсыздандыру; полимер-металлдық композиттерді термиялық өңдеу; органикалық қосылыстарды электркатализдік гидрлеу; рентгенфазалық талдау, электрондық микроскопия.

Моно- и биметаллоуглеродные допированные азотом композиты получены методом введения прекурсоров металлов in situ поликонденсации анилина или меламина с формальдегидом и последующей карбонизацией при 400, 500 и 700оС (1), а также химическим восстановлением катионов металлов (Cu, Ni, Co, Ag) в водно-этанольной среде в присутствии карбонизированного полимера (анилино- и меламиноформальдегидных полимеров (АФП и МФП)) (2). Установлено влияние природы металла, температуры термической обработки и условий синтеза на фазовый состав формирующихся композитов. Приготовленные металлоуглеродные композиты применены в качестве электрокатализаторов в электрогидрировании ацетофенона (АФ) и п-нитроанилина (п-НА). Установлено проявление более высокой электрокаталитической активности в исследованных процессах моно- и биметаллоуглеродными композитами, синтезированными по методу 2 на основе МФП-углеродного материала. Несколько менее каталитически активными оказались МФП- и АФП-металлокомпозиты, полученные по методу 1, так как поверхность у части нано- и микрочастиц металлов покрыта слоем углерода. Создание металлоуглеродных композитов на основе карбонизированных анилино- и меламиноформальдегидных полимеров и их применение в электрокаталитическом синтезе органических соединений выполнено впервые.

Азотпен түрлендірілген моно- және биметаллкөміртектік композиттер металлдар прекурсорларын анилиннің немесе меламиннің формальдегидпен поликонденсациялануына in situ еңгізу, соңынан 400, 500 және 700оС (1) карбондау әдісімен, сонымен қатар сулы-этанолды ортада карбондалған полимердің (анилин- және меламинформальдегидтік полимерлердің (АФП және МФП)) қатысында металлдар (Cu, Ni, Co, Ag) катиондарын химиялық тотықсыздандыру (2) арқылы алынған. Қалыптасатын композиттердің фазалық құрамына металлдың табиғаты, термиялық өңдеудің температурасы және синтездеу жағдайлары әсер ететіні анықталған. Даярланған металл-көміртектік композиттер ацетофенонның және (АФ) және п-нитроанилиннің (п-НА) электргидрленуінде электрката-лизаторлар ретінде қолданылған. МФП-көміртектік материал негізінде 2 әдіс бойынша синтезделген моно- және биметаллкөміртектік композиттермен зерттелген үрдістерде олардың жоғары электркатализдік белсенділік көрсетуі анықталған. Катализдік белсенділігі біраз төмендеу болған, 1 әдіс бойынша алынған, МФП- және АФП-металлкомпозиттері, себебі металлдар нано- және микробөлшектерінің бір бөлігінің беттері көміртек қабатымен басылған.

Технико-экономические показатели по результатам Проекта определя-ются, в основном, эффективностью созданных металлоуглеродных композитов как электрокатализаторов в исследованных процессах: - в электрогидрировании ацетофенона скорость гидрирования повыша-ется от 2,0 (на Cu-катоде, без катализатора) до 4,8- 8,2 мл Н2/мин, выходы основного продукта (метилфенилкарбинола) возрастают от 4,4% до 96-98%; - в электрогидрировании п-нитроанилина эти показатели составляют, соответственно, от 6,9 до 8,6-9,3 мл Н2/мин, выходы п-фенилендиамина возрастают от 57,8 до 90-97%.

Жобаның нәтижелері бойынша техникалық көрсеткіштері негізінен зерттелген процестерде электрокатализатор ретінде жасалған металл-көміртекті композиттердің тиімділігімен анықталады: - ацетофенонды электрогидрлеуде гидрогенизация жылдамдығы 2,0-ден (Cu - катодта, катализаторсыз) 4,8-8,2 мл Н2/мин дейін артады, негізгі өнімнің шығуы (метилфенилкарбинол) 4,4% - дан 96-98%-ға дейін артады; - п-нитроанилиннің электргидрогенденуінде бұл көрсеткіштер тиісінше 6,9-дан 8,6-9,3 мл Н2/мин құрайды, п-фенилендиаминнің шығымы 57,8-ден 90-97%-ға дейін артады.

Не внедрено.

Еңгізілмеген.

Выявлена высокая эффективность ряда моно- и биметаллоуглеродных ком-позитов, полученных на основе карбонизированных анилино- и меламиноформальдегидных полимеров как электрокатализаторов в электрогидрировании органических соединений.

Карбондалған анилин- және меламинформальдегидті полимерлер негізінде алынған бірқатар моно- және биметаллкөміртектік композиттердің органикалық қосылыстарды электргидрлеуде электркатализаторлар ретінде жоғары тиімділігі анықталды.

Полученные металлоуглеродные композиты с высокой электрокаталитической активностью могут быть использованы в различных каталитических и электрокаталитических синтезах органических соединений, включая промежуточные и целевые продукты в производстве лекарственных препаратов.

Алынған жоғары электркатализдік белсенділікке ие металлкөміртектік композиттер органикалық қосылыстардың әртүрлі катализдік және электркатализдік синтездерінде, дәрілік препараттардың өндірісінде аралық және соңғы өнімдер ретінде қолданылуы мүмкін.

UDC indices
544.478-03; 544.653.3
International classifier codes
31.15.33;
Key words in Russian
Металлоуглеродные нанокомпозиты; Электрокатализаторы; Электросинтез органических соединений; Наночастицы металлов; Многостенные углеродные нанотрубки; Фуллереновая чернь; Карбонизированные полимеры;
Key words in Kazakh
Металкөміртектік нанокомпозиттер; Электркатализаторлар; Органикалық қосылыстардың электрсинтезі; Металл нанобөлшектері; Көпқабырғалы көміртектік нанотүтіктердің; Фуллерендік қаралтымның; Газдалған полимерлер;
Head of the organization Мулдахметов Зайнулла Мулдахметович Доктор химических наук / Академик НАН РК
Head of work Иванова Нина Михайловна Доктор химических наук / Профессор