Управление сольвотермическим синтезом смешанных оксидов ванадия – молибдена с использованием поверхностно-активных веществ

  • Татьяна Викторовна Свиридова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-2337-0077

Аннотация

Показано, что проведение сольвотермического синтеза смешанного оксида ванадия – молибдена 0,5V2O5 : 0,5MoO3 в присутствии поверхностно-активных веществ позволяет эффективно управлять фазообразованием и получать игольчатые кристаллы с высоким аспектным отношением. При этом синтез в присутствии полиэтиленгликолей (неионогенных поверхностно-активных веществ) обеспечивает блокирование терминальных ОН-групп на поверхности смешанного оксида и предупреждает спекание образующихся сетчатых структур, характеризующихся высокими значениями отношения поверхность/объем и перспективных для использования в гетерогенном катализе.

Биография автора

Татьяна Викторовна Свиридова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук; профессор кафедры неорганической химии химического факультета

Литература

  1. Jolivet J-P, Henry M, Livage J. Metal oxide chemistry and synthesis: from solution to solid state. Chichester: Weinheim Wiley; 2000. 321 р.
  2. Sviridova TV, Stepanova LI, Sviridov DV. Nano- and microcrystals of molybdenum trioxide and metal-matrix composites on their basis. In: Ortiz M, Herrera T, editors. Molybdenum: characteristics, production and application. New York: Nova Science; 2012. p. 147–179.
  3. Sviridova TV, Antonova AA, Kokorin AI, Degtyarev EN, Sviridov DV. Nanostructured vanadium-molybdenum mixed oxides prepared by the solvothermal method. Khimicheskaya fizika. 2015;34(1):25–31. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X15010112.
  4. Vakhrushin PA, Sviridova TV, Vishnetskaya MV, Sviridov DV, Kokorin AI. Oxidation of dodecane on vanadium-molybdenum catalysts. Khimicheskaya fizika. 2012;31(11):28–32. Russian. DOI: 10.1134/S1990793112060164.
  5. Baraboshina АА, Sviridova TV, Kokorin AI, Kovarsky АL, Sviridov DV. Solid-state synthesis of molybdenum-vanadium mixed oxide of tubular morphology. Khimicheskaya fizika. 2016;35(2):26–32. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X16020035.
  6. Boikov EV, Sviridova TV, Vishnetskaya MV, Sviridov DV, Kokorin AI. Oxidation of benzene on a vanadium-molybdenum catalyst in the presence of thiophene. Khimicheskaya fizika. 2013;32(5):50–54. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X13050026.
  7. Antonova AA, Sviridova TV, Boikov EV, Karpushenkov SА, Kokorin AI, Sviridov DV. Solvothermal synthesis of mixed oxide molybdenum-vanadium catalysts. In: Ivashkevich OA, editor. Sviridovskie chteniya. Volume 8. Minsk: Belarusian State University; 2012. p. 7–14. Russian.
  8. Giebeler L, Wirth A, Martens JA, Vogel H, Fuess H. Phase transitions of V-Mo-W mixed oxides during reduction/re-oxidation cycles. Applied Catalysis A: General. 2010;379(1–2):155–165. DOI: 10.1016/j.apcata.2010.03.022.
  9. Langeslay RR, Kaphan DM, Marshall CL, Stair PC, Sattelberger AP, Delferro M. Catalytic applications of vanadium: a mechanistic perspective. Chemical Reviews. 2019;119(4):2128–2191. DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00245.
  10. Sviridova TV, Antonova AA, Boikov EV, Vishnetskaya MV, Sviridov DV, Kokorin AI. Oxidation of benzene and thiophene on a nanostructured vanadium-molybdenum mixed oxide. Khimicheskaya fizika. 2013;32(4):29–34. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X13040134.
  11. Sviridova TV, Kokorin AI, Sviridov DV. Transformations of mixed molybdenum-vanadium oxides in the oxidation of hydrocarbons by molecular oxygen. Khimicheskaya fizika. 2013;32(11):69–74. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X13110101.
  12. Sviridova TV, Kokorin AI, Antonova AA, Sviridov DV. Thermally induced transformations in nanostructured molybdenum-vanadium oxides synthesized by a solvothermal method. Khimicheskaya fizika. 2015;34(2):16–23. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X15020107.
  13. Sviridova TV, Antonova AA, Kokorin AI, Sviridov DV. Agregative-thermal stability of mixed oxide molybdenum-vanadium phases. In: Ivashkevich OA, editor. Sviridovskie chteniya. Volume 9. Minsk: Belarusian State University; 2013. p. 169–176. Russian.
  14. Saidakhmedov UA, Arelanov ShS. [Ion exchange production of tungsten, molybdenum and vanadium acids]. Zhurnal prikladnoi khimii. 1996;69(1):35–42. Russian.
  15. Sviridova TV. Solvothermal synthesis of metastable molybdenum, tungsten and vanadium oxides. Journal of the Belarusian State University. Chemistry. 2020;1:32–39. Russian. DOI: 10.33581/2520-257X-2020-1-32-39.
  16. Yatsimirsky KB, Alekseeva II. [On the state of molybdenum acid in slightly acidic solutions]. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 1959;4(4):818–823. Russian.
  17. Leong WL, Vittal JJ. One-dimensional coordination polymers: complexity and diversity in structures, properties, and applications. Chemical Reviews. 2011;111(2):688–764. DOI: 10.1021/cr100160e.
  18. Pitsyuga VG, Pozharskaya LA. [On the nature of water in hydrates of molybdenum and tungsten oxides]. Doklady AN SSSR. 1978;13(3):249–252. Russian.
  19. Zhang Y, Chen C, Wu W, Niu F, Liu X, Zhong Y, et al. Facile hydrothermal synthesis of vanadium oxides nanobelts by ethanol reduction of peroxovanadium complexes. Ceramics International. 2013;39(1):129–141. DOI: 10.1016/j.ceramint.2012.06.001.
  20. Sierka M. Synergy between theory and experiment in structure resolution of low-dimensional oxides. Progress in Surface Science. 2010;85(9):398–434. DOI: 10.1016/j.progsurf.2010.07.004.
  21. Guo J, Zavalij P, Whittingham MS. Metastable hexagonal molybdates: hydrothermal preparation, structure and reactivity. Journal of Solid State Chemistry. 1995;117(2):323–332. DOI: 10.1006/jssc.1995.1280.
  22. Mozolevskaya (Sviridova) TV, Stepanova LI. [Hydrothermal synthesis of highly dispersed molybdenum trioxide]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical Series. 2003;1:17–21. Russian.
  23. Baraboshina AA, Sviridova TV, Kokorin AI, Degtyarev EN, Romashevskaya EI, Sviridov DV. Molybdenum-vanadium mixed oxides synthesized by the hydrothermal method. Khimicheskaya fizika. 2015;34(9):44–48. Russian. DOI: 10.7868/S0207401X15090034.
  24. Gowtham B, Ponnuswamy V, Pradeesh G, Chandrasekaran J, Aradhana D. MoO3 overview: hexagonal plate-like MoO3 nanoparticles prepared by precipitation method. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2018;29:6835–6843. DOI: 10.1007/s10854-018-8670-7.
  25. Bielanski A, Najbar M. V2O5 –MoO3 catalysts for benzene oxidation. Applied Catalysis A: General. 1997;157(1–2):223–261. DOI: 10.1016/S0926-860X(97)00018-5.
  26. Najbar M, Stadnicka K. Structural relationships in the low-temperature evolution of V2O5 –MoO3 catalysts. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1983;79(1):27–37. DOI: 10.1039/F19837900027.
  27. Bakar WAWA, Ali R, Kadir AAA, Mokhtar WNAW. Effect of transition metal oxides catalysts on oxidative desulfurization of model diesel. Fuel Processing Technology. 2012;101:78–84. DOI: 10.1016/j.fuproc.2012.04.004.
  28. Kihlborg L. The crystal structure of (Mo0.3V0.7)2O5 of R-Nb2O5 type and a comparison with the structures of V2O5 and V2MoO8. Acta Chemica Scandinavica. 1967;21:2495–2502. DOI: 10.3891/acta.chem.scand.21-2495.
Опубликован
2020-08-26
Ключевые слова: смешанный оксид ванадия – молибдена, сольвотермический синтез, поверхностно-активные вещества, сетчатые структуры
Поддерживающие организации Работа была выполнена при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № Х20Р-073).
Как цитировать
Свиридова, Т. В. (2020). Управление сольвотермическим синтезом смешанных оксидов ванадия – молибдена с использованием поверхностно-активных веществ. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 76-81. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2020-2-76-81