Preparation and Characterization of Copper Nanoparticles Stabilized by Poly(vinyl alcohol) for Catalytic Oxidation of 1-Propanol

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.31489/2959-0663/3-24-4
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The aqueous solution of copper (II) complex of poly(vinyl alcohol) (PVA-Cu(II)) was characterized by conductimetric titration, UV-Vis spectroscopy and FTIR. The molar composition of the PVA-Cu(II) complex was determined to be equimolar. Subsequently, the PVA-Cu(II) complex was reduced by sodium borohydride to prepare copper nanoparticles (CuNPs) stabilized by PVA (PVA-CuNPs). According to DLS measurements in aqueous solution the average size of PVA-CuNPs was varied from 10 to 25 nm depending on the amount of sodium borohydride used for reduction. The optimal volume of sodium borohydride to obtain 96 % PVA-CuNPs with 10 nm size was found to be 3 mL of NaBH4 (0.5 mol×L–1). The PVA-CuNPs were then deposited onto SiO2 support to obtain SiO2/PVA-CuNPs nanocatalyst for the oxidation of 1-propanol. The SEM image and XRD spectrum of SiO2/PVA-CuNPs nanocatalyst showed the deposition of PVA-CuNPs on the surface of SiO2. The resulting SiO2/PVA-CuNPs nanocatalyst was used for the oxidation of 1-propanol to propionaldehyde by molecular oxygen in a batch-type catalytic reactor at 20oС and atmospheric pressure. The optimum catalyst mass and reaction time were found for the conversion of 1-propanol to propionaldehyde with yields ranging from 61.4 % to 87.8 %. Criteria of hydrodynamic similarity (Re, Pr’, Sh), overall volumetric mass transfer coefficient (), and economic metric (STY) were evaluated. 1-Propanol reacted with the decomposed atomically adsorbed oxygen atoms on the Cu(111), (220) surfaces to form propionaldehyde and water.