Лаказоподобная реакционная способность наноматериалов на основе оксидов марганца при превращении загрязнителей: анализ скорости реакций и циклическая вольтамперометрия

Наноструктурированные оксиды марганца, например MnO2, проявляют лаказоподобную каталитическую активность и поэтому перспективны для окисления загрязнителей при очистке сточных вод. Мы систематически сравнили лаказоподобную реакционную способность наноматериалов на основе оксидов марганца с различной степенью кристалличности, включая α-, β-, γ-, δ- и ɛ-MnO2, а также Mn3O4, используя 2,2′-азобис(3-этилбензтиазолин-6-сульфонат) (ABTS) и 17β-эстрадиол (E2) в качестве модельных субстратов. Кинетику реакций исследовали с учетом окисления субстрата и восстановления кислорода для оценки лаказоподобного катализа этих материалов; среди них наилучшие характеристики продемонстрировал γ-MnO2. Для оценки шести наноматериалов MnOx применяли циклическую вольтамперометрию (ЦВА), и полученные результаты хорошо коррелировали с их лаказоподобной каталитической активностью. Эти результаты способствуют пониманию механизмов и факторов, контролирующих лаказоподобную реакционную способность различных наноматериалов на основе оксидов марганца, и создают основу для дальнейшей разработки и применения катализаторов на основе MnOx.