Розкладання пероксиду водню нанокомпозитами каолін - нанорозмірний оксид церію

Abstract

Ряд нанокомпозитів каолін – нанорозмірний оксид церію було синтезовано осадженням нітрату церію у водному середовищі без стабілізаторів при кімнатній температурі. Кількість нанесеного оксиду церію в наноматеріалі варіюється у межах 2,76–7,37 %, розмір частинок 5,6–10,4 нм. Співвідношення IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊ у нанокомпозитах було оцінено за допомогою УФ-спектроскопії дифузного відбиття. Каталітична активність нанокомпозитів, каоліну, чистого нанооксиду церію досліджували в реакції розкладання H₂O₂ в діапазоні рН 8,5–10,5 і в порівнянні з активністю ферменту каталаза. Було показано, що активність каталізаторів, які містять нанооксид церію, корелює із вмістом модифікатора, дисперсністю частинок СеО₂ та кількістю поверхневих дефектів, що оцінюється як співвідношення IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊. Залежність активності зразків від рН екстремальна з максимумом при рН 9,5–10.

A series of kaolin nanomaterials decorated with СеО₂ was synthesized by reaction of cerium nitrate deposition in an aqueous medium without stabilizers at room temperature. Amount of deposited cerium oxide in nanomaterial vary from 2,76 till 7,37 %. The size of СеО₂ nanocrystals vary from 5,6 till 10,4 nm. IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊ ratio in nanocomposites were evaluated by UV diffuse reflection spectroscopy. The catalytic activity of the synthesized materials, kaolin, and pure cerium nanooxide was investigated in a reaction of H₂O₂ decomposition in pH range 8.5 – 10.5 and compared with the enzyme catalase activity. It was shown that the activity of ceria oxide decorated catalysts correlates with modifier content, nanooxide particle dispersion and ceria surface defects, evaluated as IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊ ratio. The dependence of the samples activity on pH is extreme with maximum at pH 9,5–10.

Ряд нанокомпозитов каолин – нанорозмерный оксид церия синтезован осадждением нитрата церия в водных растворах без стабилизаторов при комнатной температуре. Количество нанесенного оксида церия в наноматериале изменяется в интервале 2,76–7,37 %, размер нанокристаллитов 5,6–10,4 нм. Соотношение IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊ в нанокомпозитах было оценено при помощи УФ-спектроскопии диффузного отражения. Каталитическую активность нанокомпозитов, каолина, чистого нанооксида церия исследовали в реакции разложения H₂O₂ в диапазоне рН 8,5–10 сравнивали с активностью фермента каталаза. Показано, что активность катализаторов, которые содержат нанооксид церия коррелирует с содержанием модификатора, дисперсностью частиц СеО₂ и количеством поверхностных дефектов, которое оценивалось как соотношение IUVSCe₄₊/IUVSCe₄₊. Зависимость активности образцов от рН экстремальная с максимумом при рН 9,5–10.