ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРОЗОЛЯ ПАЛЛАДИЙ-ХИТОЗАН И ЕГО КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ В РЕАКЦИИ ОСАЖДЕНИЯ МЕДИ
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
Удмуртский госуд. университет
2.
Удмуртский государственный университет
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
04.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ПАЛЛАДИЙ, ХИТОЗАН, НАНОЧАСТИЦЫ, ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ, КАТАЛИЗ
Аннотация (русский):
Представлены результаты исследования нового способа получения коллоидного раствора, содержащего наночастицы металлического палладия. Ионы Pd(II) восстанавливались из раствора H2PdCl4 при комнатной температуре в присутствии биополимера хитозана (C₆H₁₁O₄N)n (n ≈3100, степень деацилирования 90% ) с использованием гипофосфита натрия NaH₂PO₂. Процесс контролировался с помощью спектрофотометрии по образованию широкой полосы плазмонного резонанса наночастиц металлического палладия. Оптимальные условия для быстрого (5-10 мин) получения стабильного гидрозоля были достигнуты при соотношении Pd: C₆H₁₁O₄N = 1:90 и избытке восстановителя (NaH₂PO₂ : Pd >20). При недостатке хитозана в растворах происходит образование осадка палладиевой черни. Полученные растворы сохраняют стабильность более 30 дней при комнатной температуре и выдерживают нагревание до 80°C. Анализ ИК спектров в области колебаний амино-групп хитозана подтвердил, что взаимодействие Pd(II) с хитозаном носит электростатический характер с участием протонированных NH3+ групп хитозана и аниона [PdCl4]2-. Каталитическая активность гидрозоля палладия была продемонстрирована в реакции восстановления Cu(II) до металла. При добавлении катализатора при соотношении Cu(II) : Pd =2000: 1 степень осаждения порошкообразной меди за 20 минут при 80°C достигала 90% Механизм катализа предполагает активацию гипофосфит-иона на поверхности палладия с последующим переходом процесса в автокаталитический режим. Высокая каталитическая активность полученных коллоидных растворов палладия делает их перспективными для использования в процессах химического меднения.
Представлены результаты исследования нового способа получения коллоидного раствора, содержащего наночастицы металлического палладия. Ионы Pd(II) восстанавливались из раствора H2PdCl4 при комнатной температуре в присутствии биополимера хитозана (C₆H₁₁O₄N)n (n ≈3100, степень деацилирования 90% ) с использованием гипофосфита натрия NaH₂PO₂. Процесс контролировался с помощью спектрофотометрии по образованию широкой полосы плазмонного резонанса наночастиц металлического палладия. Оптимальные условия для быстрого (5-10 мин) получения стабильного гидрозоля были достигнуты при соотношении Pd: C₆H₁₁O₄N = 1:90 и избытке восстановителя (NaH₂PO₂ : Pd >20). При недостатке хитозана в растворах происходит образование осадка палладиевой черни. Полученные растворы сохраняют стабильность более 30 дней при комнатной температуре и выдерживают нагревание до 80°C. Анализ ИК спектров в области колебаний амино-групп хитозана подтвердил, что взаимодействие Pd(II) с хитозаном носит электростатический характер с участием протонированных NH3+ групп хитозана и аниона [PdCl4]2-. Каталитическая активность гидрозоля палладия была продемонстрирована в реакции восстановления Cu(II) до металла. При добавлении катализатора при соотношении Cu(II) : Pd =2000: 1 степень осаждения порошкообразной меди за 20 минут при 80°C достигала 90% Механизм катализа предполагает активацию гипофосфит-иона на поверхности палладия с последующим переходом процесса в автокаталитический режим. Высокая каталитическая активность полученных коллоидных растворов палладия делает их перспективными для использования в процессах химического меднения.
Ключевые слова:
ПАЛЛАДИЙ, ХИТОЗАН, НАНОЧАСТИЦЫ, ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ, КАТАЛИЗ
ПАЛЛАДИЙ, ХИТОЗАН, НАНОЧАСТИЦЫ, ОСАЖДЕНИЕ МЕДИ, КАТАЛИЗ
