Фотокаталитическое окисление щавелевой кислоты кислородом и озоном в водном растворе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнено экспериментальное исследование минерализации щавелевой кислоты Н2С2О4 и некоторых других устойчивых к окислению органических соединений в водном растворе под действием кислорода, озона и ультрафиолетового излучения. Обнаружено, что в кислых растворах Н2С2О4 не окисляется под действием озона или при УФ-облучении в присутствии кислорода; при одновременном воздействии О3 + УФ наблюдается окисление с малой скоростью. Изучена возможность фотокатализа процесса минерализации ионами Mn2+, MnO4–, Fe3+, Со2+, BrO3–, или IO3–. Наиболее эффективным фотокатализатором являются ионы Fe3+: в их присутствии и при УФ-облучении происходит достаточно быстрое окисление щавелевой кислоты до СО2 как под действием О3, так и О2. Найдены условия максимальной конверсии озона при фотоминерализации щавелевой кислоты. Показана возможность окислительной деструкции более устойчивого к окислению субстрата – уксусной кислоты – при озонировании и УФ-облучении растворов с добавками Fe(III) и Н2С2О4.

Об авторах

А. В. Леванов

Химический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: levanovav@my.msu.ru

Department of Chemistry

Россия, Москва

А. В. Лапина

Филиал МГУ имени М. В. Ломоносова в г. Баку

Email: levanovav@my.msu.ru
Азербайджан, Баку

О. Я. Исайкина

Химический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: levanovav@my.msu.ru

Department of Chemistry

Россия, Москва

Список литературы

  1. Baird C., Cann M. Environmental Chemistry. 5 ed. New York: W.H. Freeman & Co., 2012.
  2. Beltran F.J. Ozone Reaction Kinetics for Water and Wastewater Systems. Boca Raton (Florida, USA): Lewis Publishers, CRC Press LLC, 2004.
  3. Lim S., Shi J.L., Von Gunten U., Mccurry D.L. // Water Res. 2022. V. 213. P. 118053.
  4. Marcì G., García-López E., Palmisano L. // J. Appl. Electrochem. 2008. V. 38. № 7. P. 1029.
  5. Bangun J., Adesina A.A. // Applied Catalysis A: General. 1998. V. 175. № 1. P. 221.
  6. Michael K.M., Rizvi G.H., Mathur J.N., Ramanujam A. // J. Radioanalyt. Nucl. Chem. 2000. V. 246. № 2. P. 355.
  7. Ganesh S., Desigan N., Chinnusamy A., Pandey N.K. // Ibid. 2021. V. 328. № 3. P. 857.
  8. Ананьев А.В., Тананаев И.Г., Шилов В.П. // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 11. С. 1132. [Ananiev A.V., Tananaev I.G., Shilov V.P. // Russ. Chem. Rev. 2005. V. 74. № 11. P. 1039.]
  9. Von Sonntag C., Von Gunten U. Chemistry of Ozone in Water and Wastewater Treatment. From Basic Principles to Applications. London: IWA Publishing, 2012.
  10. Hoigné J., Bader H. // Water Res. 1983. V. 17. № 2. P. 185.
  11. Kuhn H.J., Braslavsky S.E., Schmidt R. // Pure Appl. Chem. 2004. V. 76. № 12. P. 2105.
  12. Parker C.A., Bowen E.J. // Proc. Roy. Soc. London A. 1953. V. 220. № 1140. P. 104.
  13. Hatchard C.G., Parker C.A., Bowen E.J. // Proc. Roy. Soc. London A. 1956. V. 235. № 1203. P. 518.
  14. Rabani J., Mamane H., Pousty D., Bolton J.R. // Photochem. Photobiol. 2021. V. 97. № 5. P. 873–902.
  15. Goldstein S., Rabani J. // J. Photochem. Photobiol. A. 2008. V. 193. № 1. P. 50.
  16. Леванов А.В., Исайкина О.Я., Грязнов Р.А. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 2. С. 203. [Levanov A.V., Isaikina O.Y., Gryaznov R.A. // Kinetics and Catalysis. 2022. V. 63. № 2. P. 180.]
  17. Леванов А.В., Исайкина О.Я., Гасанова Р.Б., Лунин В.В. // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 8. С. 1307. [Levanov A.V., Isaikina O.Y., Gasanova R.B., Lunin V.V. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2017. V. 91. № 8. P. 1427.]
  18. Леванов А.В., Кусков И.В., Зосимов А.В. и др. // Журн. аналит. химии. 2003. Т. 58. № 5. С. 496. [Levanov A.V., Kuskov I.V., Zosimov A.V. et al. // J. Anal. Chem. 2003. V. 58. № 5. P. 439.]
  19. Леванов А.В., Исайкина О.Я., Харланов А.Н. // Журн. физ. химии. 2020. Т. 94. № 11. С. 1616. [Levanov A.V., Isaikina O.Y., Kharlanov A.N. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. V. 94. № 11. P. 2219.]
  20. Mao S., Chen Z., An X., Shen W. // J. Phys. Chem. A. 2011. V. 115. № 22. P. 5560.
  21. Wayne R.P. // Atmospheric Environment. 1987. V. 21. № 8. P. 1683.
  22. Bauer D., D’ottone L., Hynes A.J. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2000. V. 2. № 7. P. 1421.
  23. Smith G.D., Molina L.T., Molina M.J. // J. Phys. Chem. A. 2000. V. 104. № 39. P. 8916.
  24. Taniguchi N., Takahashi K., Matsumi Y. // Ibid. 2000. V. 104. № 39. P. 8936.
  25. Wilkinson F., Helman W.P., Ross A.B. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1995. V. 24. № 2. P. 663.
  26. Biedenkapp D., Hartshorn L.G., Bair E.J. // Chem. Phys. Lett. 1970. V. 5. № 6. P. 379.
  27. Reisz E., Schmidt W., Schuchmann H.P., Von Sonntag C. // Env. Sci. Tech. 2003. V. 37. № 9. P. 1941.
  28. Sehested K., Getoff N., Schwoerer F. et al. // J. Phys. Chem. 1971. V. 75. № 6. P. 749.
  29. Ершов Б.Г., Яната Э., Алам М.С., Гордеев А.В. // Изв. Академии наук. Сер. химическая. 2008. № 6. С. 1165. [Ershov B.G., Janata E., Alam M.S., Gordeev A.V. // Russ. Chem. Bull. 2008. V. 57. № 6. P. 1187.]
  30. Ершов Б.Г., Яната Э., Алам М.С., Гордеев А.В. // Химия высоких энергий. 2008. Т. 42. № 1. С. 5. [Ershov B.G., Janata E., Alam M.S., Gordeev A.V. // High Energy Chem. 2008. V. 42. № 1. P. 1.]
  31. Zuo Y., Hoigne J. // Env. Sci. Tech. 1992. V. 26. № 5. P. 1014.
  32. Zuo Y., Hoigné J. // Atmospheric Environment. 1994. V. 28. № 7. P. 1231.
  33. Martell A.E., Smith R.M. Critical Stability Constants. V. 5. First Supplement. New York: Plenum Press, 1982.
  34. Pilz F.H., Lindner J., Vöhringer P. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. № 43. P. 23803.
  35. Pozdnyakov I.P., Kel O.V., Plyusnin V.F. et al. // J. Phys. Chem. A. 2008. V. 112. № 36. P. 8316.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».