| |
|
|
|
| |
| №3, 2025: Раздел 1. Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Экология
В.К. Балезина, С.А. Мурадян, Е.Г. Кривобородов. Кинетика взаимодействия 1,3-диметилимидазолия с элементной серой
DOI: 10.24412/1728-323X-2025-3-27-29
УДК: 544.4.032.7
КИНЕТИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 1,3-ДИМЕТИЛИМИДАЗОЛИЯ С ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРОЙ
В.К. Балезина, студент, Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, nearlyjoe.re@gmail.com, Москва, Россия.
С.А. Мурадян, аспирант, Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, muradian.s.a@muctr.ru Москва, Россия.
Е.Г. Кривобородов, доцент, к.х.н., с.н.с, Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, vv1992@yandex.ru Москва, Россия.
АННОТАЦИЯ. Целью настоящего исследования является изучение физико-химических особенностей реакции между ионными жидкостями (ИЖ) на основе имидазолиевого катиона и элементной серы. Исследование направлено на понимание механизмов взаимодействия в системе «диметилсульфоксид – элементная сера – диметилфосфат 1,3-диметилимидазолия». В процессе работы был синтезирован полисульфидный олигомер, обладающий высокой химической стабильностью и низкой температурой застывания, что делает его перспективным заменителем элементной серы в современных энергетических системах. Для изучения кинетики реакции использовался хронокондуктометрический метод, основанный на измерении зависимости сопротивления реакционной смеси от времени при различных температурах. Эксперименты проводились с использованием измерителя иммитанса E7-30 и электрода Radelkis OK-902. В ходе исследования были определены ключевые кинетические параметры, включая порядок реакции, который был подтвержден как первый. Результаты анализа показали, что реакция имеет автокаталитический характер, что объясняется сложным механизмом взаимодействия. Полученные данные имеют практическую значимость для разработки более эффективных и безопасных технологий, таких как литий-серные аккумуляторы. Исследование вносит вклад в понимание взаимодействия ионных жидкостей с элементной серой и открывает новые перспективы их применения в материаловедении и энергетике.
Abstract. The purpose of this study is to study the physico-chemical features of the reaction between ionic liquids based on imidazolium cation and elemental sulfur. The study is aimed at understanding the mechanisms of interaction in the dimethyl sulfoxide – elemental sulfur – dimethyl phosphate 1,3-dimethylimidazolium system. In the process, a polysulfide oligomer was synthesized, which has high chemical stability and a low solidification temperature, which makes it a promising substitute for elemental sulfur in modern energy systems. To study the kinetics of the reaction, a chronoconductometric method was used, based on measuring the dependence of the resistance of the reaction mixture on time at different temperatures. The experiments were carried out using an E7-30 immitance meter and a Radelkis OK-902 electrode. The study identified key kinetic parameters, including the reaction order, which was confirmed as the first. The results of the analysis showed that the reaction has an autocatalytic character, which is explained by a complex mechanism of interaction. The data obtained has practical significance for the development of more efficient and safer technologies, such as lithium-sulfur batteries. The research contributes to the understanding of the interaction of ionic liquids with elemental sulfur and opens up new prospects for their application in materials science and energy.
Ключевые слова: ионные жидкости, полисульфидные олигомеры, элементная сера, имидазолиевые ионные жидкости, олигосульфаниды.
Keywords: ionic liquids, polysulfide oligomers, elemental sulfur, imidazolium ionic liquids, oligosulfanides.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Андриянова Д. В., Паскал Е. П., Кривобородов Е. Г., Межуев Я. О. Синтез серосодержащих гетероциклических структур с использованием диметилфосфатсодержащих ионных жидкостей // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. Том XXXVI. – М. – С. 46–49.
2. Кривобородов Е. Г. Устойчивость ионных жидкостей под воздействием химических и физических агентов : специальность 02.00.04 «Физическая химия» : Диссертация на соискание кандидата химических наук/ ФГБОУ ВО РХТУ имени Д. И. Менделеева. — М., 2021. – 109 c.
3. Tarasova N.P., Zanin A.A., Krivoborodov E.G., Mezhuev Ya.O. Elemental sulphur in the synthesis of sulphur-containing polymers: reaction mechanisms and green prospects // RSC Advances. 2021. V. 11. P. 9008‒9020.
4. Tarasova N., Krivoborodov E., Egorova A., Zanin A., Glukhov L., Toropygin I., Mezhuev Ya. Reaction of 1,3-dimethylimidazolium dimethylphosphate with elemental sulfur // Pure and Applied Chemitry. 2020. V. 92. P. 1297–1304.
5. Tarasova N.P., Mezhuev Y.O., Zanin A.A., Krivoborodov E.G. Interaction of Ionic Liquids with Sulfur // Doklady Chemistry. 2019. V. 484. P. 8–11.
6. Tarasova N., Zanin A., Krivoborodov E., Toropygin I., Pascal E., Mezhuev Ya. The New Approach to the Preparation of Polyacrylamide-Based Hydrogels: Initiation of Polymerization of Acrylamide with 1,3-Dimethylimidazolium (Phosphonooxy-)Oligosulphanide under Drying Aqueous Solutions // Polymers. 2021. V. 13. P. 1806
7. Tarasova N., Zanin A., Krivoborodov E., Motyakin M., Levina I., Dyatlov V., Toropygin I., Dyakonov V., Mezhuev Y. The product of interaction of elemental sulfur and dimethylphosphate 1,3-dimethylimidazolium is a new green initiator of formaldehyde polymerization // Green Chem. Lett. Rev. 2021. V. 14.
8. Tarasova N., Krivoborodov E., Mezhuev Y. Current Trends in the Synthesis of Inorganic and Organoelement Phosphorus- and Sulfur-Containing Polymers. A Review // Doklady Chemistry. 2023. V. 512. P. 217–231.
KINETICS OF INTERACTION OF 1,3-DIMETHYLIMIDAZOLIUM WITH ELEMENTAL SULFUR
V.K. Balezina, student, D. I. Mendeleev Russian University of Chemical Technology, nearlyjoe.re@gmail.com , Moscow, Russia.
S.A. Muradyan, PhD student, D.I. Mendeleev Russian University of Chemical Technology, muradian.s.a@muctr.ru Moscow, Russia.
E.G. Krivoborodov, associate professor, Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher, D. I. Mendeleev Russian University of Chemical Technology, vv1992@yandex.ru Moscow, Russia.
REFERENCES
1. Andriyanova D. V., Pascal E. P., Krivoborodov E. G., Mezhuev Ya. O. Sintez serosoderzhashhih geterociklicheskih struktur s ispol'zovaniem dimetilfosfatsoderzhashhih ionnyh zhidkostej [Synthesis of sulfur-containing heterocyclic structures using dimethylphosphate-containing ionic liquids]. Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii: Collection of scientific works. Vol. XXXVI. – Moscow. – P. 46–49. (in Russian)
2. Krivoborodov E. G. Ustojchivost' ionnyh zhidkostej pod vozdejstviem himicheskih i fizicheskih agentov : special'nost' 02.00.04 «Fizicheskaja himija» : Dissertacija na soiskanie kandidata himicheskih nauk [Stability of ionic liquids under the influence of chemical and physical agents: Specialty 02.00.04 “Physical Chemistry”: Dissertation for the degree of Candidate of Chemical Sciences]. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia. – Moscow, 2021. – 109 p. (In Russian)
3. Tarasova N. P., Zanin A. A., Krivoborodov E. G., Mezhuev Ya. O. Elemental sulphur in the synthesis of sulphur-containing polymers: reaction mechanisms and green prospects // RSC Advances. 2021. Vol. 11. P. 9008–9020.
4. Tarasova N., Krivoborodov E., Egorova A., Zanin A., Glukhov L., Toropygin I., Mezhuev Ya. Reaction of 1,3-dimethylimidazolium dimethylphosphate with elemental sulfur // Pure and Applied Chemistry. 2020. Vol. 92. P. 1297–1304.
5. Tarasova N. P., Mezhuev Y. O., Zanin A. A., Krivoborodov E. G. Interaction of Ionic Liquids with Sulfur // Doklady Chemistry. 2019. Vol. 484. P. 8–11.
6. Tarasova N., Zanin A., Krivoborodov E., Toropygin I., Pascal E., Mezhuev Ya. The New Approach to the Preparation of Polyacrylamide-Based Hydrogels: Initiation of Polymerization of Acrylamide with 1,3-Dimethylimidazolium (Phosphonooxy-)Oligosulphanide under Drying Aqueous Solutions // Polymers. 2021. Vol. 13. P. 1806.
7. Tarasova N., Zanin A., Krivoborodov E., Motyakin M., Levina I., Dyatlov V., Toropygin I., Dyakonov V., Mezhuev Y. The product of interaction of elemental sulfur and dimethylphosphate 1,3-dimethylimidazolium is a new green initiator of formaldehyde polymerization // Green Chemistry Letters and Reviews. 2021. Vol. 14.
8. Tarasova N., Krivoborodov E., Mezhuev Y. Current Trends in the Synthesis of Inorganic and Organoelement Phosphorus- and Sulfur-Containing Polymers. A Review // Doklady Chemistry. 2023. Vol. 512. P. 217–231.
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 17:37:46/24.02.26
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
