Russian Journal of Physical Chemistry ARussian Journal of Physical Chemistry AЖурнал физической химии0044-45373034-5537The Russian Academy of Sciences70048110.7868/S3034553725090069CHEMICAL KINETICS AND CATALYSISХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗResearch ArticlePEROXIDE AND AEROBIC DESULFURIZATION CATALYSTS BASED ON HYBRID PLASMA ELECTROLYTICALLY OXIDIZED LAYERS WITH PHOSPHORUS, TUNGSTEN AND IRON OXIDESКАТАЛИЗАТОРЫ ПЕРОКСИДНОЙ И АЭРОБНОЙ ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ПЛАЗМЕННО ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИ ОКСИДИРОВАННЫХ СЛОЕВ С ОКСИДАМИ ФОСФОРА, ВОЛЬФРАМА И ЖЕЛЕЗАTarkhanovaI. G.ТархановаИ. Г.

Department of Chemistry

Химический факультет

itar_msu@mail.ruLukiyanchukI. V.ЛукиянчукИ. В.-EsevaE. A.ЕсеваЕ. А.

Department of Chemistry

Химический факультет

-VasilyevaM. S.ВасильеваМ. С.-LukashovM. O.ЛукашовМ. О.

Department of Chemistry

Химический факультет

-KorochentsevV. V.КороченцевВ. В.-TkachevV. V.ТкачевВ. В.

Faculty of Material Science

-Lomonosov Moscow State University. M. V. Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваInstitute of Chemistry, Far East Branch, Russian Academy of SciencesИнститут химии Дальневосточного отделения РАНFar Eastern Federal UniversityДальневосточный федеральный университетMSU-BIT University15092025999VOL 99, NO9 (2025)ТОМ 99, №9 (2025)1334134308012026Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0044-4537/article/view/700481

Catalytically active coatings on titanium were synthesized by plasma electrolytic oxidation (PEO) in aqueous electrolytes containing sodium phosphate and tungstate, as well as iron chelate complexes with EDTA. Analysis of EDX, XPS and XRD data allowed concluding that the PEO coatings contain titanium dioxide and amorphous tungstates and/or phosphates of iron. High phosphorus concentrations (up to 6 at. %) promoted amorphization. Testing the PEO catalysts showed their activity in oxidative desulfurization (ODS) of thiophene and dibenzothiophene with hydrogen peroxide and air oxygen.

Каталитически активные покрытия на титане были синтезированы методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО) в водных электролитах, содержащих фосфат и вольфрамат натрия, а также хелатные комплексы железа с ЭДТА. Анализ данных энергодисперсионного рентгеноспектрального анализа (ЭДА), рентгенофазового анализа (РФА) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) позволил сделать заключение, что ПЭО-покрытия содержат диоксид титана и аморфные вольфраматы и/или фосфаты железа. Аморфизации способствовали высокие концентрации фосфора (до 6 ат. %). Испытания ПЭО-катализаторов показали их активность в окислительной десульфурации тиофена и дибензотиофена пероксидом водорода и кислородом.

plasma electrolytic oxidationiron tungstatedesulfurizationperoxide oxidationaerobic oxidationплазменно-электролитическое оксидированиевольфрамат железадесульфуризацияпероксидное окислениеаэробное окислениеСинтез W-содержащих и W, Fe-содержащих ПЭО-слоев на титане и их исследование методами РФА и РФЭС выполнено в рамках Государственного задания Института химии ДВО РАН (проект № FWFN(0205)-2022-0001). Сравнительный анализ каталитических свойств образцов в окислительной десульфуризации, а также исследование продуктов реакций выполнены в рамках Государственного задания МГУ имени М. В. Ломоносова (проект № AAAA-A21-121011590090-7).Reşitoğlu İ.A., Altinişik K., Keskin A. // Clean. Techn. Environ. Policy. 2015. V. 17. Р. 15. https://doi.org/10.1007/s10098-014-0793-9Said S., Mikhail S., Riad M. // Cleaner Chemical Engineering. 2025. V. 11. P. 100140. https://doi.org/10.1016/j.clce.2024.100140.Marafi A., Albazzaz H., Rana M.S. //Catal. Today. 2019. V. 329. P. 125. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.10.067Tochtermann J., Tietze F., Huber M., et al. // Energ. Fuel. 2025. V. 39. № 1. P. 781. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.4c04387Ma C., Chen D., Liu F., et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 117. P. 96945. doi: 10.1039/C5RA16277GAwad E.M., Wadood T.M., Saba A.G. // Cleaner Materials. 2024. V. 13. P. 100262 https://doi.org/10.1016/j.clema.2024.100262Li Z., Hong G.H., Park J.S., et al. // Sci. Adv. Mater. 2017. V. 9. № 7. P. 1236. https://doi.org/10.1166/sam.2017.2889Saeed M., Munir M., Intisar A., Waseem A. // ACS Omega 2022. V. 7. № 18. P. 15809. https://doi.org/10.1021/acsomega.2e00886Jiang Y.-N., Liu B., Yang W., et al. // CrystEngComm. 2016. V.18. № 10. P. 1832. doi: 10.1039/C5CE02445EQin H., Chen L., Yu X., Wu M., Yan Z. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018. V. 29. P. 2060. doi: 10.1007/s10854-017-8119-4Zehra T., Patil S.A. Shresth N.K., et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 916. P. 165445. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.165445Fincur N.L., Grujic-Brojein M., Scepanovic M.J., et al. // React. Kinet. Mech. Catal. 2021. V. 132. № 2. P. 1193. https://doi.org/10.1007/s11144-021-01936-7Simchen F., Sieber M., Kopp A., Lampke T. // Coatings. 2020. V.10. № 7. P. 628. https://doi.org/10.3390/coatings10070628.Sikdar, S., Menezes P.V., Maccione R., et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 6. P. 1375. https://doi.org/10.3390/nano11061375.Samadi P., Witonska I.A. // Catal. Commun. 2023. V. 181. P. 106722. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2023.106722.Lukiyanchuk I.V., Rudnev V.S., Tyrina L.M., Chernykh I.V. // Appl. Surf. Sci. 2014. V. 315. P. 481. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.040.Karakurkchi A., Sakhnenko M., Ved M., Gorokhyvsky A. // Mater. Today Proc. 2022. V. 50. P. 502. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.11.302.Patcas F., Krysmann W. // Appl. Catal. A: Gen. 2007. V. 316. № 2. P. 240. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.09.028.Rudnev, V.S., Lukiyanchuk I.V., Vasilyeva M.S., et al. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 422. P. 1007. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.06.071.Bryzhin A.A., Tarkhanova I.G., Gantman M.G., et al. // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 393. P. 125746. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125746.Lukiyanchuk I.V., Vasilyeva M.S., Ustinov A. Yu., et al. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 434. P. 128200. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128200Васильева М.С., Лукиянчук И.В., Сергеев А.А., и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2021. Т. 57. № 3. С. 304. doi: 10.31857/S0044185621030244.удникова Ю.Б., Васильева М.С., Лукиянчук И.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. № 2. С. 79. doi: 10.6060/ivkkt.20256802.7072.Budnikova Y.B., Vasilyeva M.S., Lukiyanchuk I.V. et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2023. V. 34. P. 1973. https://doi.org/10.1007/s10854-023-11408-4Vasilyeva M.S., Lukiyanchuk I.V., Sergeev A.A., et al. // Surf. Coat. Technol. 2021. V. 424. P. 127640. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127640Хрисанфова О.А., Волкова Л.М., Гнеденков С.В., и др. // Журн. неорган. химии. 1995. Т. 40. № 4. C. 558.Zhang X., Cai G., Lv Y., Wu Y., Dong Z. // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 400. P. 126202. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126202Першина С.В. // Журн. прикл. химии. 2019. Т. 92. № 4. С. 442.Moore L., Dutta I., Wheaton B., et al // J. Am. Ceram. Soc. 2020. V. 103. P. 3552. https://doi.org/10.1111/jace.17023Тарханова И.Г., Али-Заде А.Г., Буряк А.К., Зеликман В.М. // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22. № 4. C. 43.Акопян А.В., Гришин Н.Н., Кардашев С.В., и др. // Хим. технология. 2023. Т. 24. № 11. С. 415. doi: 10.31044/1684-5811-2023-24-11-415-422.