Термолиз бензоатов на основе кобальта, меди, никеля

Abstract

Широкое использование токсичных ароматических органических соединений в промышленности вызывает необходимость очистки сточных вод от этих загрязнителей. В настоящее время нанокомпозиты применяются в качестве материалов для изготовления анодов для процесса электрохимического окисления трудноокисляемых органических соединений, например, фенолов. Объектом исследования являются органические соли переходных металлов: бензоаты кобальта, никеля и меди как возможные допирующие добавки к композиционным материалам. Бензоаты кобальта, никеля и меди представляют собой неорганические соедине-ния с общей формулой 𝑀𝑒 𝐶6𝐻5𝐶𝑂𝑂 2∙𝑛𝐻2𝑂. Целью работы явилось изучение особенностей синтеза бензоатов кобальта, никеля, меди, а также исследование процесса термолиза стекло-углеродных материалов с добавками бензоатов 3d-элементов. Для достижения цели исследования решены следующие задачи: поставлены реакции синтеза бензоатов кобальта, никеля, меди; исследованы состав и структура полученных продуктов синтеза: получены карты распределения элементов, порошковые рентгенограммы, термограммы; получены стеклокомпозиционные материалы на основе фенолформальдегидной смолы с добавками бензоатов ко-бальта, никеля и меди; исследованы состав и структура стеклокомпозиционных материалов. Для изучения полученных образцов использовался комплекс физико-химических методов исследования: сканирующая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический анализ. В ходе исследования процессов термолиза бензоатов кобальта, никеля и меди установлены интервалы температур, характерные для потери перекристаллизационной воды, перехода вещества в оксид при термолизе в воздушной среде и в атмосфере аргона. Полученные композиционные материалы предполагается использовать в качестве электродов в установках для электрохимической очистки сточных вод от токсичных ароматических органических соединений. The widespread use of toxic aromatic organic compounds in industry makes it necessary to re-move these pollutants from wastewaters. Currently, nanocomposites are used as materials for the manufacture of anodes for electrochemical oxidation of difficult-to-oxidize organic compounds, such as phenols. The object of the study is organic salts of transition metals: cobalt, nickel, and copper benzoates in the role of possible doping additives to composite materials. Cobalt, nickel, and copper benzoates are inorganic compounds with the general formula 𝑀𝑒 𝐶6𝐻5𝐶𝑂𝑂 2∙𝑛𝐻2𝑂. The aim of the paper is to study the synthesis features of cobalt, nickel, copper benzoates, as well as to study the thermolysis process of glassy carbon materials with additives of benzoates of 3d elements. To achieve the study aim, the following objectives have been met: the synthesis reactions of cobalt, nickel, copper benzoates have been set; the composition and structure of the synthesis products obtained have been investigated: the distribution maps for elements, as well powder radiographs and thermograms have been obtained; glass composite materials based on phenol-formaldehyde resin with additives of cobalt, nickel, and copper benzoates have been obtained; the composition and structure of glass composite materials have been investigated. To study the obtained samples, a complex of physico-chemical research methods has been used: scanning electron microscopy, X-ray phase analysis, differential thermal analysis. During the study of thermolysis of cobalt, nickel, and copper benzoates, temperature intervals characteristic of the loss of recrystallized water, the transition of the substances to oxides during thermolysis in the air and in the argon atmosphere have been established. The resulting composite materials are supposed to be used as electrodes in installations for electrochemical removal of toxic aromatic organic compounds from wastewater.