Розкладання пероксиду бензоїлу вуглецевими наноматеріалами у неводному середовищі

Abstract

Досліджена стабільність 5 % розчинів пероксиду протягом двох годин, яка спадає у ряді: етилацетат, ацетон, чотирьоххлористий вуглець, бутанол, оцтова кислота. Визначена каталітична здатність каталази, нанопоруватих (активоване вугілля типу СКН, КАУ) та нанорозмірних (багатошарові вуглецеві наноторубки) вуглецевих матеріалів, їх модифікованих форм (O- та N-вмісних) у реакції розкладання пероксиду бензоїлу у етилацетаті шляхом розрахунку констант Міхаеліса (KМ) за даними кінетики розкладання субстрату. Показано, що вуглецеві наноматеріали виявляють високу каталітичну здатність у неводному середовищі, що дорівнює, або перевищує активність фермента каталаза. Каталітична активність досліджених матеріалів зменшується у ряді: N-КАУ > N-ВНТ > N-СКН > ВНТ > СКН > СКНо > каталаза > KAУ, ВНТо > КАУо. Встановлено, що каталітична здатність досліджуваних зразків корелює зі зміною їх хімії поверхні. Введення Нітрогену в структуру вуглецевого наноматеріала збільшує, а окиснення знижує його каталітичну активність.

The stability of 5% benzoyl peroxide solutions during two hours were investigated. It was shown, that stability decrease in row: ethyl acetate, acetone, carbon tetrachloride, butanol and acetic acid. The catalytic activity of catalase, nanoporous (activated carbons of SCN and KAU type) and nanodimensioned (carbon nanotubes) carbon materials, their modified forms (O- and N-containing) in reaction of ethyl acetate solutions of benzoyl peroxide decomposition were determined by calculation of Michaelis constants (KM) according to the kinetics of substrate decomposition. It is shown that the carbon materials exhibit high catalytic activity in a nonaqueous medium, the same or higher activity of enzyme catalase. It was determined that catalytic activity of carbon nanomaterials decreases in the series: N-КАУ > N-CNT > N-SCN > CNT > SCN > SCNо > catalase > KAU, CNTо > KAUо. It is founded that the catalytic activity of studied samples correlated with changes in surface chemistry. Introduction of Nitrogen atoms to carbon nanomaterials structure increases but oxidization decreases its catalytic activity.

Исследована стабильность 5 % растворов пероксида в течение двух часов, которая спадает в ряду: этилацетат, ацетон, четыреххлористый углерод, бутанол, уксусная кислота. Определена каталитическая способность каталазы, нанопористых (активированные угли типа СКН, КАУ) и наноразмерных (многостенные углеродные нанотрубки) углеродных материалов, их модифицированных форм (O- и N-содержащих) в реакции разложения перекиси бензоила в этилацетате путем рассчета констант Михаэлиса (KМ) по данным кинетики разложения субстарата. Показано, что углеродные наноматериалы проявляют высокую каталитическую активность в неводной среде, которая равна или превышает активность фермента каталаза. Каталитическая активность исследованных материалов уменьшается в ряду: N-КАУ > N-ВНТ > N-СКН > ВНТ > СКН > СКНо > каталаза > KAУ, ВНТо > КАУо. Установлено, что каталитическая способность исследованых образцов коррелирует с изменениями химии поверхности. Установлено, что введение Азота в структуру углеродного наноматериала увеличивает, а окисление уменьшает его каталитическую активность.