Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку
Наведено результати дослідження закономірностей гомогенно-каталітичного окиснення толуену молекулярним киснем у присутності ацетату кобальту (ІІ) під дією ультразвуку. Встановлено, що на швидкість накопичення, склад продуктів реакції та значення граничної конверсії толуену впливають як температура,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/63 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471916210847744 |
|---|---|
| author | Melnyk, S.R. Reutskyi, V.V. Melnyk, Yu.R. |
| author_facet | Melnyk, S.R. Reutskyi, V.V. Melnyk, Yu.R. |
| author_sort | Melnyk, S.R. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-09-28T12:19:48Z |
| description | Наведено результати дослідження закономірностей гомогенно-каталітичного окиснення толуену молекулярним киснем у присутності ацетату кобальту (ІІ) під дією ультразвуку. Встановлено, що на швидкість накопичення, склад продуктів реакції та значення граничної конверсії толуену впливають як температура, так і тиск у реакційній системі. Зокрема з підвищенням температури за постійного тиску співвідношення між швидкістю звукохімічної реакції та швидкістю окиснення толуену без ультразвуку збільшується як на початковій стадії процесу, так і за умови вищих значень конверсії вуглеводню. Водночас збільшення швидкості каталітичного окиснення толуену під дією ультразвуку виявлено лише за температури 430–438 К і тиску 0,4 МПа. За всіх інших умов швидкість звукохімічної реакції є меншою за швидкість окиснення толуену без ультразвуку. Виявлено екстремальну залежність швидкості реакції гомогенно-каталітичного окиснення толуену від тиску за постійної температури. Встановлено, що під дією ультразвуку з підвищенням тиску швидкість реакції зменшується тим суттєвіше, чим вищою є її температура і, загалом, є меншою за швидкість каталітичного окиснення толуену. Показано, що ультразвук впливає на значення концентрацій усіх продуктів реакції. Співвідношення між ними в звукохімічній реакції та в реакції окиснення за відсутності ультразвуку залежить від температури та тиску. Встановлено, що основні зміни кількісного складу продуктів окиснення під дією ультразвуку полягають у збільшенні/зменшенні концентрацій бензойної кислоти і бензилового спирту. Зменшення швидкості звукохімічного каталітичного окиснення толуену на початковій стадії реакції та одночасне її зростання за вищих значень конверсії вуглеводню, а також зміни в селективностях утворення продуктів реакції та вплив ультразвуку на граничну конверсію толуену вказують, що роль кавітації в процесі гомогенно-каталітичного окиснення алкілароматичних вуглеводнів пов’язана зі змінами закономірностей перетворень комплексів каталізатор–інтермедіат. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:08Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-63 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:08Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-632023-09-28T12:19:48Z Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку Homogeneous catalytic oxidation of toluene under the ultrasonic action Melnyk, S.R. Reutskyi, V.V. Melnyk, Yu.R. oxidation toluene benzoic acid benzaldehyde benzyl alcohol catalyst ultrasound cavitation окиснення толуен бензойна кислота бензальдегід бензиловий спирт каталізатор ультразвук кавітація Наведено результати дослідження закономірностей гомогенно-каталітичного окиснення толуену молекулярним киснем у присутності ацетату кобальту (ІІ) під дією ультразвуку. Встановлено, що на швидкість накопичення, склад продуктів реакції та значення граничної конверсії толуену впливають як температура, так і тиск у реакційній системі. Зокрема з підвищенням температури за постійного тиску співвідношення між швидкістю звукохімічної реакції та швидкістю окиснення толуену без ультразвуку збільшується як на початковій стадії процесу, так і за умови вищих значень конверсії вуглеводню. Водночас збільшення швидкості каталітичного окиснення толуену під дією ультразвуку виявлено лише за температури 430–438 К і тиску 0,4 МПа. За всіх інших умов швидкість звукохімічної реакції є меншою за швидкість окиснення толуену без ультразвуку. Виявлено екстремальну залежність швидкості реакції гомогенно-каталітичного окиснення толуену від тиску за постійної температури. Встановлено, що під дією ультразвуку з підвищенням тиску швидкість реакції зменшується тим суттєвіше, чим вищою є її температура і, загалом, є меншою за швидкість каталітичного окиснення толуену. Показано, що ультразвук впливає на значення концентрацій усіх продуктів реакції. Співвідношення між ними в звукохімічній реакції та в реакції окиснення за відсутності ультразвуку залежить від температури та тиску. Встановлено, що основні зміни кількісного складу продуктів окиснення під дією ультразвуку полягають у збільшенні/зменшенні концентрацій бензойної кислоти і бензилового спирту. Зменшення швидкості звукохімічного каталітичного окиснення толуену на початковій стадії реакції та одночасне її зростання за вищих значень конверсії вуглеводню, а також зміни в селективностях утворення продуктів реакції та вплив ультразвуку на граничну конверсію толуену вказують, що роль кавітації в процесі гомогенно-каталітичного окиснення алкілароматичних вуглеводнів пов’язана зі змінами закономірностей перетворень комплексів каталізатор–інтермедіат. The regularities of toluene catalytic oxidation with molecular oxygen catalyzed by cobalt (II) acetate in a liquid phase under the ultrasonic action have been researched. It was found a close relationship between the temperature and pressure of the oxidation process. The relationship determines the reaction rate, the reaction products composition, and the toluene limiting conversion value. It was found that the ratio between a sonochemical reaction rate and a toluene oxidation reaction rate without ultrasonic action increases with increasing the reaction temperature both at the process initial stage and higher values of hydrocarbon conversion. Simultaneously, an increase in the rate of toluene oxidation reaction under the ultrasonic action was detected only at a temperature of 430–438 K and a pressure of 0.4 MPa. Under all other conditions the rate of sonochemical reaction is lower than the toluene oxidation rate without ultrasonic action. An extreme reaction rate dependence of the homogeneous catalytic toluene oxidation on pressure at constant temperature was revealed. It is established that the reaction rate decreases with pressure increasing under the ultrasonic action more significantly the higher the reaction temperature is. In general the sonochemical reaction rate is lower than the rate of catalytic toluene oxidation. It was shown that ultrasound affects the concentrations of all reaction products. The relationship between the product concentrations obtained in the sonochemical reaction and in the toluene oxidation reaction without ultrasonic treatment depends on temperature and pressure. It is established that the main changes in the quantitative composition of oxidation products are to increase/decrease the benzoic acid and benzyl alcohol concentrations under the ultrasonic action. The decrease in the sonochemistry reaction rate of toluene catalytic oxidation at the reaction initial stage and its simultaneous increase at higher values of hydrocarbon conversion, as well as changes in the reaction products selectivities, and the ultrasonic effect on the toluene limiting conversion indicate that the cavitation affects on the changes in the regularities of catalyst-intermediate complexes transformations. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-12-28 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/63 10.15407/kataliz2021.32.063 Catalysis and petrochemistry; No. 32 (2021): Catalysis and petrochemistry; 63-74 Каталіз та нафтохімія; № 32 (2021): Каталіз та нафтохімія; 63-74 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.32 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/63/53 Copyright (c) 2021 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | окиснення толуен бензойна кислота бензальдегід бензиловий спирт каталізатор ультразвук кавітація Melnyk, S.R. Reutskyi, V.V. Melnyk, Yu.R. Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title | Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title_alt | Homogeneous catalytic oxidation of toluene under the ultrasonic action |
| title_full | Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title_fullStr | Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title_full_unstemmed | Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title_short | Гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| title_sort | гомогенно-каталітичне окиснення толуену під дією ультразвуку |
| topic | окиснення толуен бензойна кислота бензальдегід бензиловий спирт каталізатор ультразвук кавітація |
| topic_facet | oxidation toluene benzoic acid benzaldehyde benzyl alcohol catalyst ultrasound cavitation окиснення толуен бензойна кислота бензальдегід бензиловий спирт каталізатор ультразвук кавітація |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/63 |
| work_keys_str_mv | AT melnyksr gomogennokatalítičneokisnennâtoluenupíddíêûulʹtrazvuku AT reutskyivv gomogennokatalítičneokisnennâtoluenupíddíêûulʹtrazvuku AT melnykyur gomogennokatalítičneokisnennâtoluenupíddíêûulʹtrazvuku AT melnyksr homogeneouscatalyticoxidationoftolueneundertheultrasonicaction AT reutskyivv homogeneouscatalyticoxidationoftolueneundertheultrasonicaction AT melnykyur homogeneouscatalyticoxidationoftolueneundertheultrasonicaction |