Застосування оксидно-металевих каталізаторів на вентильних металах в екологічному каталізі

Автор(и)

  • Ann Karakurkchi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-1287-3859
  • Mykola Sakhnenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-5525-9525
  • Maryna Ved Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-5719-6284
  • Alexander Galak Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-2590-9291
  • Serhii Petrukhin Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-4228-4622

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109885

Ключові слова:

екологічний каталіз, оксидно-металевий каталізатор, плазмово-електролітичне оксидування, каталітична активність

Анотація

Запропоновано спосіб одержання оксидно-металевих каталізаторів методом одно стадійного плазмово-електролітичного оксидування вентильних металів для знешкодження токсидів природного та техногенного походження. Обгрунтовано застосування оксидів мангану та кобальту як легуючих компонентів. Встановлено, що одержані оксидні покриви характеризуються високою каталітичною активністю в модельних реакціях конверсії токсичних компонентів, зокрема відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння

Біографії авторів

Ann Karakurkchi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, начальник науково-дослідної лабораторії

Науково-дослідна лабораторія факультету військової підготовки

Mykola Sakhnenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра фізичної хімії

Maryna Ved, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра загальної та неорганічної хімії

Alexander Galak, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра фізичної хімії

Serhii Petrukhin, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра радіаційного, хімічного, біологічного захисту факультету військової підготовки

Посилання

  1. Khopkar, S. M. (2007). Environmental Pollution Monitoring and Control. New Age International, 494.
  2. Heck, R. M., Farrauto, R. J., Gulati, S. T. (2009). Catalytic air pollution control. John Wiley & Sons, 544. doi: 10.1002/9781118397749
  3. Suib, S. L. (2013). New and Future Developments in Catalysis: Catalysis for remediation and environmental concerns. Elsevier, 618.
  4. Vlasenko, V. M. (1973). Kataliticheskaya ochistka gazov. Kyiv: Tekhnika, 199.
  5. Grison, C., Escande, V., Biton, J. (2015). Ecocatalysis. A New Integrated Approach to Scientific Ecology. Elsevier, 100.
  6. Meille, V. (2006). Review on methods to deposit catalysts on structured surfaces. Applied Catalysis A: General, 315, 1–17. doi: 10.1016/j.apcata.2006.08.031
  7. Kašpar, J., Fornasiero, P., Hickey, N. (2003). Automotive catalytic converters: current status and some perspectives. Catalysis Today, 77 (4), 419–449. doi: 10.1016/s0920-5861(02)00384-x
  8. Lukiyanchuk, I. V., Rudnev, V. S., Tyrina, L. M. (2016). Plasma electrolytic oxide layers as promising systems for catalysis. Surface and Coatings Technology, 307, 1183–1193. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.06.076
  9. Gupta, P., Tenhundfeld, G., Daigle, E. O., Ryabkov, D. (2007). Electrolytic plasma technology: Science and engineering – An overview. Surface and Coatings Technology, 201 (21), 8746–8760. doi: 10.1016/j.surfcoat.2006.11.023
  10. Bagheri, S., Muhd Julkapli, N., Bee Abd Hamid, S. (2014). Titanium Dioxide as a Catalyst Support in Heterogeneous Catalysis. The Scientific World Journal, 2014, 1–21. doi: 10.1155/2014/727496
  11. Md Jani, A. M., Losic, D., Voelcker, N. H. (2013). Nanoporous anodic aluminium oxide: Advances in surface engineering and emerging applications. Progress in Materials Science, 58 (5), 636–704. doi: 10.1016/j.pmatsci.2013.01.002
  12. Berdahl, P., Akbari, H. (2008). Evaluation of Titanium Dioxide as a Photocatalyst for Removing Air Pollutants. California Energy Commission, PIER Energy‐Related Environmental Research Program, 33.
  13. Verma, A., Poonam, Dixit, D. (2012). Photocatalytic degradability of insecticide Chlorpyrifos over UV irradiated Titanium dioxide in aqueous phase. International Journal of Environmental Sciences, 3 (2), 743–755.
  14. Lu, X., Mohedano, M., Blawert, C., Matykina, E., Arrabal, R., Kainer, K. U., Zheludkevich, M. L. (2016). Plasma electrolytic oxidation coatings with particle additions – A review. Surface and Coatings Technology, 307, 1165–1182. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.08.055
  15. Rudnev, V. S., Lukiyanchuk, I. V., Vasilyeva, M. S., Medkov, M. A., Adigamova, M. V., Sergienko, V. I. (2016). Aluminum- and titanium-supported plasma electrolytic multicomponent coatings with magnetic, catalytic, biocide or biocompatible properties. Surface and Coatings Technology, 307, 1219–1235. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.07.060
  16. Rudnev, V. S., Vasilyeva, M. S., Kondrikov, N. B., Tyrina, L. M. (2005). Plasma-electrolytic formation, composition and catalytic activity of manganese oxide containing structures on titanium. Applied Surface Science, 252 (5), 1211–1220. doi: 10.1016/j.apsusc.2004.12.054
  17. Sakhnenko, N. D., Ved’, M. V., Androshchuk, D. S., Korniy, S. A. (2016). Formation of coatings of mixed aluminum and manganese oxides on the AL25 alloy. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 52 (2), 145–151. doi: 10.3103/s1068375516020113
  18. Xiaohong, W., Wei, Q., Xianbo, D., Weidong, H., Zhaohua, J. (2007). Dopant influence on the photo-catalytic activity of TiO2 films prepared by micro-plasma oxidation method. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 268 (1-2), 257–263. doi: 10.1016/j.molcata.2006.12.022
  19. Di, S., Guo, Y., Lv, H., Yu, J., Li, Z. (2015). Microstructure and properties of rare earth CeO2-doped TiO2 nanostructured composite coatings through micro-arc oxidation. Ceramics International, 41 (5), 6178–6186. doi: 10.1016/j.ceramint.2014.12.134
  20. Bayati, M. R., Molaei, R., Moshfegh, A. Z., Golestani-Fard, F. (2011). A strategy for single-step elaboration of V2O5-grafted TiO2 nanostructured photocatalysts with evenly distributed pores. Journal of Alloys and Compounds, 509 (21), 6236–6241. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.03.013
  21. Stojadinović, S., Radić, N., Vasilić, R., Petković, M., Stefanov, P., Zeković, L., Grbić, B. (2012). Photocatalytic properties of TiO2/WO3 coatings formed by plasma electrolytic oxidation of titanium in 12-tungstosilicic acid. Applied Catalysis B: Environmental, 126, 334–341. doi: 10.1016/j.apcatb.2012.07.031
  22. Sakhnenko, N. D. (2014). Characterization and photocatalytic activity of Ti/TinOm •ZrxOy coatings for azo-dye degradation. Functional Materials, 21 (4), 492–497. doi: 10.15407/fm21.04.492
  23. Sakhnenko, M., Karakurkchi, A., Galak, A., Menshov, S., Matykin, O. (2017). Examining the formation and properties of TiO2 oxide coatings with metals of iron triad. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 4–10. doi: 10.15587/1729-4061.2017.97550
  24. Vasilyeva, M. S., Rudnev, V. S., Ustinov, A. Y., Korotenko, I. A., Modin, E. B., Voitenko, O. V. (2010). Cobalt-containing oxide layers on titanium, their composition, morphology, and catalytic activity in CO oxidation. Applied Surface Science, 257 (4), 1239–1246. doi: 10.1016/j.apsusc.2010.08.031
  25. Lukiyanchuk, I. V., Rudnev, V. S., Tyrina, L. M., Chernykh, I. V. (2014). Plasma electrolytic oxide coatings on valve metals and their activity in CO oxidation. Applied Surface Science, 315, 481–489. doi: 10.1016/j.apsusc.2014.03.040
  26. Sakhnenko, N., Ved, M., Karakurkchi, A., Galak, A. (2016). A study of synthesis and properties of manganese-containing oxide coatings on alloy VT1-0. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5(81)), 37–43. doi: 10.15587/1729-4061.2016.69390
  27. Yar-Mukhamedova, G. S., Ved’, M. V., Karakurkchi, A. V., Sakhnenko, N. D. (2017). Mixed alumina and cobalt containing plasma electrolytic oxide coatings. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 213, 012020. doi: 10.1088/1757-899x/213/1/012020
  28. Parsadanov, I. V., Sakhnenko, M. D., Khyzhniak, V. O., Karakurkchi, H. V. (2016). Improving the environmental performance of engines by intra-cylinder neutralization of toxic exhaust gases. Internal Combustion Engines, 2, 63–67. doi: 10.20998/0419-8719.2016.2.12
  29. Karakurkchi, A. V., Ved’, M. V., Yermolenko, I. Y., Sakhnenko, N. D. (2016). Electrochemical deposition of Fe–Mo–W alloy coatings from citrate electrolyte. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 52 (1), 43–49. doi: 10.3103/s1068375516010087
  30. Snytnikov, P. V., Belyaev, V. A., Sobyanin, V. A. (2007). Kinetic model and mechanism of the selective oxidation of CO in the presence of hydrogen on platinum catalysts. Kinetics and Catalysis, 48 (1), 93–102. doi: 10.1134/s0023158407010132
  31. Ved’, M. V., Sakhnenko, N. D., Karakurkchi, A. V., Myrna, T. Yu. (2017). Functional mixed cobalt and aluminum oxide coatings for environmental safety. Functional Materials, 24 (2), 303–310. doi: 10.15407/fm24.02.303
  32. Sakhnenko, N. D., Ved, M. V., Karakurkchi, A. V. (2017). Nanoscale Oxide PEO Coatings Forming from Diphosphate Electrolytes. Nanophysics, Nanomaterials, Interface Studies, and Applications, 507–531. doi: 10.1007/978-3-319-56422-7_38

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-10-24

Як цитувати

Karakurkchi, A., Sakhnenko, M., Ved, M., Galak, A., & Petrukhin, S. (2017). Застосування оксидно-металевих каталізаторів на вентильних металах в екологічному каталізі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (89), 12–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109885

Номер

Том 5 № 10 (89) (2017): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Ann Karakurkchi, Mykola Sakhnenko, Maryna Ved, Alexander Galak, Serhii Petrukhin

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.