Кинетическое изучение каталитического окисления воды с участием металлокомплексов

• Автор: Храмов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 c. : ил

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Механизм окисления воды металлокомплексами

1.1.1. Термодинамика процессов окисления воды

1.1.2. Каталитические реакции окисления воды

1.2. Каталитическое окисление воды в процессе фотосинтеза

1.2.1. Роль марганца в фогосингегическом процессе окисления воды

1.2.2. Состояние окисления ионов Мп в реакционном центре ФСП (магнитные измерения)

1.2.3. Теоретические модели кислородвыделяющего центра природного фотосинтеза

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Введение

2.2. Блок-схема установки

2.3. Механическая система остановки потока
2.4. Схема регистрации сигнала
2.5 Основные технические характеристики установки
Глава 3. КИНЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ КОМПЛЕКСОМ ЕиВ|+, КАТАЛИЗИРУЕМОЙ СОЕДИНЕНИЯМИ Со(Ш). ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ В РЕАКЦИЯХ ОКИСЛЕНИЯ ПРОСТЫХ СОЛЕЙ Со(П)
СИЛЬНЫМИ ОКИСЛИТЕЛЯМИ
3.1. Введение
3.2. Краткое описание используемой программы для ЭВМ
3.3. Детальное кинетическое исследование катализируемой соединениями Со(Ш) реакции окисления воды до молекулярного кислорода комплексом БиВ^ в слабощелочных водных растворах
3.3.1. Методика эксперимента
3.3.2. Результаты и их обсуждение

3.4. Механизм реакции окисления двухвалентного кобальта сильными окислителями в слабощелочных водных растворах
3.4.1. Методика экспериментов в системе СЮ2 + Со(П)
3.4.2. Результаты изучения системы СЮ9+Со(П) и их обсуждение
3.5. Кинетика реакции окисления Со(П)двухэшкгрсеными окислителями в слабощелочных водных растворах
3.5.1. Реакция Со(П) + NaOCI
3.5.2. Реакция окисления Со(П)даухэлектронными окислителями: Хе?2, IOJ, S20g” и О3
3.5.3. Спектры Со(Ш), продукта реакции окисления Со(П) сильными окислителями
3.6. Роль полиядерных гидроксокомплексов Со(Ш) в процессе окисления воды
Глава 4. ДЕТАЛЬНОЕ КИНЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ ДВУХВАЛЕНТНОГО МАРГАНЦА ДВУОКИСЬЮ ХЛОРА. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИСЛОРОДВЬЩЕЛЯЩЕГО ЦЕНТРА ФОТОСИСТЕМЫ П ЗЕЛЕНЫХ РАСТЕНИЙ
4.1. Введение .
4.2. Механизм реакции окисления Мп(П) в системе
2 СЮ2 + М»(П) —- 2 СЮ2 + Ми(1У)
4.2.1. Методика экспериментов
4.2.2. Результаты и их обсуждение
4.3. Феноменологическая модель фотосинтетического процесса
окисления воды до кислорода
4.3.1. Предполагаемая отруктура кислородвыделявдего центра фотосистемы П зеленых растений
4.3.2. Спектры ЭПР кислородвыделящего центра ФСП
4.3.3. Выделение протонов при переходах между S-состояниями
4.3.4. Выделение ЭПР-дегектируемого Мп2+ из препаратов хлоропластов, подвергнутых кратковременному тепловому нагреву
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Превращение солнечной энергии в химическую представляет собой один из наиболее привлекательных путей удовлетворения растущих энергетических потребностей человечества /I/. Использование принципов природного фотосинтеза для создания искусственных систем утилизации солнечной энергии представляет особый интерес в связи с высокой эффективностью осуществления эндэргонических химических реакций в природном процессе /2/. В этом направлении основные усилия исследователей имеют целью создание фотокатали-тических систем разложения воды на молекулярный водород и кислород. Единственным потребляемым субстратом в таких системах должна быть вода. Соответствующий замкнутый каталитический цикл фоторазложения воды с необходимостью должен включать стадию окисления Н20 до 02, что делает изучение механизма окисления актуальной задачей.
Большая часть квантов солнечного света генерирует одноэлектронные окислители, неспособные к самостоятельному окислению воды. Это обусловливает необходимость применения катализаторов, обеспечивающих протекание термодинамически более цредпочтитель-ного многоэлектронного процесса окисления воды /3-5/. Круг таких катализаторов довольно широк. Он включает гидратированные окислы металлов платиновой группы /6,7/ и ряд соединений Зф-металлов /4,5/. В настоящее время в число первоочередных выдвинута задача изучения механизма действия этих катализаторов, знание которого, во-первых, должно привести к созданию более эффективных фотокаталитических систем /4/, и, во-вторых, может помочь прояснить механизм образования кислорода в фотосистеме П (ФС П) зеленых растений, который остается наиболее неясным местом в обКонтакт запуска К

Монохроматор СФ-І6
Исходные растворг
Кран набора реагентов
Блок
остановки
растворов
Рис. 6. Блок-схема установки остановленного потока и системы регистрации сигнала.