Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава
В настоящей работе изучены закономерности гидротермального модифицирования алюмотитановых адсорбентов разного состава.
Збережено в:
| Дата: | 1983 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
1983
|
| Назва видання: | Украинский химический журнал |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182716 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава / В.М. Чертов, Т.Ф. Маковская // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 7. — С. 734-737. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-182716 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1827162022-01-17T01:26:27Z Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава Чертов, В.М. Маковская, Т.Ф. Неорганическая и физическая химия В настоящей работе изучены закономерности гидротермального модифицирования алюмотитановых адсорбентов разного состава. 1983 Article Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава / В.М. Чертов, Т.Ф. Маковская // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 7. — С. 734-737. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182716 541.183 ru Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия |
| spellingShingle |
Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Чертов, В.М. Маковская, Т.Ф. Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава Украинский химический журнал |
| description |
В настоящей работе изучены закономерности гидротермального модифицирования алюмотитановых адсорбентов разного состава. |
| format |
Article |
| author |
Чертов, В.М. Маковская, Т.Ф. |
| author_facet |
Чертов, В.М. Маковская, Т.Ф. |
| author_sort |
Чертов, В.М. |
| title |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| title_short |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| title_full |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| title_fullStr |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| title_full_unstemmed |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| title_sort |
гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
1983 |
| topic_facet |
Неорганическая и физическая химия |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/182716 |
| citation_txt |
Гидротермальное модифицирование алюмотитановых адсорбентов разного состава / В.М. Чертов, Т.Ф. Маковская // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 7. — С. 734-737. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT čertovvm gidrotermalʹnoemodificirovaniealûmotitanovyhadsorbentovraznogosostava AT makovskaâtf gidrotermalʹnoemodificirovaniealûmotitanovyhadsorbentovraznogosostava |
| first_indexed |
2025-07-16T01:43:21Z |
| last_indexed |
2025-07-16T01:43:21Z |
| _version_ |
1837765971424575488 |
| fulltext |
Рассчитанная нами энергия активации несколько выше энергии для
полимериаации кремневой кислоты - 16-17 ккал/моль [9] и близка к
энергии активации роста граней (0001) кварца-22 икал/моль [10].
Это является еще одним подтверждением предсгавлений [6] о природе
полисиликатов натрия как промежуточных продуктов превращения
аморфного кремнезема в плотное кристаллическое состояние - кварц,
кристобалит.
Согласно [11], в основе ГИДрОТСр:'.:13ЛЬНЫХ фазовых преврашсний
кремнезема лежит один и тот же молекулярный процесс - гидроксили
рования - дегидроксилирования кремнезема. Его скорость и энергия
активации зависят от реакционной среды, в частности от наличия ак
тивирующих агентов -- гидроксильных ИОН08, катализирующих раство
рение, полимеризацню, поликонденсацию и фазовые превращения.
Применительно к структурообразованиюв целом и образованию, в
особенности, метастабильных кристаллических фаз силикатов и алю
мосиликатов (цеолитов) в щелочных гидротермальных средах следует
учитывать также важную крисгаллохимическую роль катионов метал
лов, их специфическое сорбционное взаимодействие с кремнеземом
(алюмокремнеземом).
1. Breck D. W., Flanigen Е. М. Synthesis алd ргорегйез of шпоп carbide zeolites L, Х
and У.- 111: N\olec1l1ar sieves. London, 1968, в. 47-61.
2. Пирожков В. В., Мирский Я. В. Кинстическис закономерности изотермической кри
сталлизации цеолитов.- В КН.: Цеолиты и цеолитсодержащие катализаторы. Гроз
ный, 1974, ч, 1, С. 16-22.
3. Жданов С. П., Самилевил Н. Н.Проблемы синтеза и крнсталлизацип цеолитов.е
В КИ.: Адсорбенты, их получение, свойства и применение. Л. : Наука, 1978, с, 10-1 Б.
4. Колмогоров А. Н. Кинетика роста кристаллов в расплавах.- Изв. Al-I СССР. Сер.
мат., 1937, N2 3, с. 355-359.
5. Еремин Е. Н. Основы химической КIIllСТl1КИ.- М. : Высш. школа, 1976.-541 с.
6. Ильин В. Г.~ Турутина Н. В. О кристаллических фазах, предшествующих образо
ванию кварца в системе Na20 - Si02 - Н2О.- Геохимия, 1974, N24, с. 644-647.
7. Киреев В. А. Краткий курс физической ХИМИИ.- Nl. : Химия, 1974.- 624 с.
8. Сакович Г. В. Кинетика разложения твердых вешеств.с- Учеб. зап. Томск. ун-та,
1955, N2 26, с. 103-108.
9. ller R. К. Polymerisation оС silicic acic] : catalytic е[Гес! оУ f1t1oridc.- J. Рлуэ. Спегп.,
1952, 56, N 5, р. 680-683.
10. Кузнецов В. А. Кинетика кристаллизации корунда, кварца, ципкита.е- В кп.: ГИ.1
ротермальный синтез кристаллов. М. : Наука, ]9G8, с. 77-92.
11. Мицюк Б. М., Горогоикая л. И. Физико-химические превращепия кремнезема в
условиях метаМОрфIfзма.- Киев: Наук. думка, 1980.- 23.5 с.
Институт физической химии
И\1. Л. В. Писаржевского АН УССР, Киев
Поступила
24': ]0.82
ГИДРОТЕРМАЛЬНОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ
АЛЮМОТИТАНОВЫХ АДСОРБЕНТОВ РАЗНОГО СОСТАВА
В. М. Чертов, Т. Ф. Маковская
Бинарные окисвые адсорбенты весьма перспективны для различных ад
сорбционных и каталитических процессов, поэтому разработка методов
их синтеза, в Ч()СТНОСТИ изыскание способов воздействия на их пористую
структуру, фазовый и химический состав [1-3], имеет важное значе
ние. В настоящей работе изучены закономерности гидротермального
модифицированияалюмотитановыхадсорбентов разного состава [4-6J.
Исходные образцы А12Оз - Ti02 синтезировали методом соосаждс
ния. К раствору, полученному смешением соответствующих объемов
1 М раствора аэотнокислого алюминия и 0,5 М раствора четыреххлори
стого титана, меллснпо приливали при комнатной температуре и ИН-
734 УКРАИНСКИй химичнскии )КУРНЛЛ, 1983, т. 49, ]\'2 7
о о 0,2 0,4 0,8 0,8 Р/1о ооо о о 0,2 0,4 0,8 P/~о
тенсивном перемешивании 3 М раствор аммиака. рН суспензии в конце
осаждения для образцов, содержащих 75, 90, 95 и 100 ~10Л. О/О Ti02, со
ставлял 5, для остальных - 9. Более низкое значение рН осаждения
образцов с большим количеством Ti02 связано с тем, что гидроксид
титана при рН<5 сильно сорбирует ионы NH 4+ , от которых она трудно
отмывается [6]. Образовавшийся осадок тщательно промывали дистил
лированной водой, отжимали на вакуум-фильтре, формовали и сушили
.1V 103 см!
КГ· 'ёТ
Рис. 1. Изогермы адсорбции паров бензола н кривые распределсния объема пор по
радиусам на образцах АI2Оз:ТiО2=90:10, исходном (1) и гидротермально модифицн
рованных в течение 6 ч при 100 (2),200 (3),300 (4) и 4000 (5).
Рис. 2. Изотермы адсорбции паров бензола и кривые распределения объема пор по
радиусам на образцах А12Оз : Ti02 = 10 : 90, исходном (1) и гидротермально модифици
рованых в течение 6 ч при 100 (2), 200 (3), 300 (4) и 4000 (5).
при комнатной температуре. Полученный таким способом ксерогель
Ti02 - Аl2Оз подвергали гидротермальной обработке в автоклаве на
сыщенным водяным паром.
Величину удельной поверхности образцов S рассчитывали по :\1е
тоду БЭТ ИЗ нзотерм адсорбции метанола, принимая его молекулярную
площадку (йснзон=25 А.2. Независимо от состава и текстуры изученных
образцов величине сорбции, равной емкости монослоя, рассчитанной
по БЭТ, соответствовало практически одно и то же равновесное давле
ние пара метанола (р = 4 тор). Это позволило провести сравнительное
изучение образцов по величинам их поверхности, как широкопористых,
так и микропористых, ДЛЯ которых S имеет формальный характер. Сум
марный объем пор V~ рассчитывали по поглощеиию воды при пропитке
ксерогеля, сорбционный объем Vs - по величине сорбции метанола при
4V
Р/РВ= 1. Эквивалентный диаметр пор d вычисляли по формуле d= S в.
Истинную плотность V определяли пикнометрически по воде. Количе
ство структурной (гидроксильной) воды n рассчитывали по потере веса
при 4-часовом прокаливании при 900-9500 образцов, предварительно
откачанных в течение 2-4 ч при 1000 и давлении 10-3 тор (таблица,
рис. 1,2).
Как ВИДНО ИЗ приведенных данных, гидротермальнаяобработка об
разцов с различным соотношением компонентов приводит к резкому и
в общем монотонному уменьшению удельной поверхности с ростом тем
пературы модифицирования. Величина S сокращается здесь при 4000
на порядок. Для образцов всех составов n процессе обработки объем
пор увеличивается в 1,5 раза, диаметр - более чем на порядок. Для
УКРАИНСКИИ ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ. 1983, т. 49, J\Q 7 735
Влияние гидротермальной обработки ксерогелей на их адсорбционно-структурные
характеристики (длительность обработки 6ч)
АI2Оз •
Т•• ос з-, м2/г V~. ем3/г Vs' СМ·/!'I d, А 'У. rjCM3
Н2О
мол. % n'~MeO
100 20 371 0,26 0,27 29 2,51 2,14
100 274 0,25 0,26 38 2,53 2,15
150 З06 0,36 47
200 199 0,38 0,39 78 2,90 0,85
250 164 0,34 95
300 90 0,39 0,~8 169
400 36 0,44 0,45 500 2,94 0,87
95 20 410 (373) 0,27 0,27 26 2,64 1,75
100 343 (270) 0,27 31 2,82 1,55
150 317 (300) 0,39 49 2,90 1,45
200 22.3 (195) 0,39 0,39 70 3,16 1,00
~OO 102 (90) 0,37 0,36 145 3,25 0,96
400 50 (36) 0,39 0,39 312 3,23 0,87
90 20 442 0,27 0,28 24 2,82 1,72
100 365 0,29 32 2,86 1,47
150 241 0,39 65 3,11 1,14
200 2]1 0,44 0,44 76 3,16 0,91
200 91 0,43 0,42 189 3,27 0,91
400 40 0,45 0,45 450 3,29 0,87
75 20 415 0,28 0,29 28 2,85 1,48
100 3:37 0,29 ~4 2,93 1,40
150 296 0,41 55 3,12 0,98
200 209 0,44 0,45 86 3,24 0,72
:::00 81 0,45 0,45 222 3,26 0,72
400 42 0,46 0,47 448 3,35 0,73
50 20 557 (397) 0,:?6 0,.37 27 2,75 0,77
100 555 (2':'6) 0,42 0,41 :31 2,82 0,70
150 401 (241) 0,48 48 2,94 0,65
200 215 (156) 0,5~ 0,52 98 3,16 0,45
300 100 (91) 0,52 0,52 208 3,25 0,44
400 56 (27) 0,52 0,51 364 3,31 0,42
25 20 559 0,32 0,34 24 3,15 0,44
100 560 0,38 27 3,33 0,44
150 483 0,38 0,39 34 3,37 0,37
200 186 0,~8 0,39 77 3,68 0,32
:.:00 102 0,35 0,,34 137 3,78 0,21
400 61 0,35 0,35 230 3,86 0,19
10 20 497 0,29 0,29 23 3,47 0,'з6
100 496 0,.38 31 3,50 0,30
150 233 0,:39 0,40 69 .3,69 0,21
200 163 0,~8 0,.38 93 3,84 0,20
300 89 0,37 0,35 162 3,83 0,14
400 51 0,38 0,37 298 3,92 0,07
5 20 480 (426) 0,35 0,.35 29 3,57 0,30
100 324 (193) 0,41 51 3,54 0~24
150 193 (166) 0,40 83 3,67 0,16
200 136 (108) 0,43 0,41 124 3,81 0,15
300 89 (92) 0,42 0,41 189 3 t81 0,10
400 47 (27) 0,44 0,43 374 3,96 Ot07
736 ~7КРАИI·IСк.ий ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ, 1983, Т. 49, ,Nч 7
Окончание таблицы
АlzОз•
То, ос S·, м"/г Vl:. см8/г IVS' СМ"/Г а, Л 'У, rjCM3
Н2О
мол, % n'~MeO
0** 20 430 0,36 0,36 34 3,61 0,22
100 188 0,31 0,31 66 3,64 0,17
150 157 0,33 0,30 84 3,71 0,16
200 102 0,34 0,32 133 3,84 0,12
300 92 0,39 0,39 170 3,85 0,05
400 26 0,40 0,41 6.31 4,02 0,01.
* В скобках указаны аддитивные значения S; ** 100 мол. % тю,
всех образцов суммарный объем пор совпадает с предельным сорбци
онным. С повышением температуры растет истинная плотность образ
цов, происходит их дегидратация (дегидроксилирование).
Анализ данных таблицы показал, что адсорбционпо-структурные
свойства алюмотигановых а ..лсорбентов, например величина удельной
поверхности, не являются аддитивной функцией соответствующих
свойств индивидуальных компонентов. Эта неаддитивность увеличива
лась с ростом температуры гидротермальной обработки То. Так, для
исходного и гидротермально модифицированного при 4000 образцов
А12Оз • Ti02 величины S составляют соответственно 557 и 56 1\'1 2/ г , а рас
считанные аддитивные значения Sад - соответственно 397 и 27 м2/г .
Отклонение от аддитивности свойств бинарной системы в ходе ее гид
ротермальной обработки наряду с измененпем плотности может указы
вать на химическое вааимодействие компонентов в гидротермальных
условиях или их крисгаллизацию [1]. Особенность алюмотитановой
системы заключается в том, что по сравнению с индивидуальным КОМ
понентом Ti02 уже малые добавки Аl(ОI·I)з к Ti02 при 1000 в гидро
термальных условиях существенно замедляют сокращение величины S
системы. Так, для адсорбента с 10 мол. о/о Аl2Оз удельная поверхность
исходного и модифицированного при 1000 образцов равна 497 и
496 м2/г, в то время как для Ti02 - соответственно 430 и 188 м2/г. Это
еще раз подтверждает отсутствие а ..п,ДИТИВНОСТИ свойств соссажленной
системы.
Гидротермальная обработка обусловливает изменение формы изо
терм адсорбции образцов от характерной для исходных микропористых
к изотермам, присущим широкопористым сорбенгам (из рис. 1 и 2). Как
следует из кривых распределения объема пор по радиусам, синтезиро
ванные образцы отличаются однороднопористой структурой.
Таким образом, гидротермальное модифицирование алюмотитано
вых адсорбентов разного состава позволяет в широких пределах регу
лировать их пористую структуру. Синтезированы алюмотитановые об ..
раэцы разного состава с удельной поверхностью 550-40 м2/г, объемом
пор 0,3-0,5 см3/г и диаметром пор 24-450 А.
1. Дзuеько В. А., Карнаухов А. н.. Тарасова Д. В. Физико-химические основы синтеза
окиспых катализаторов.- Новосибирск: Наука, 1978.- 384 с.
2. Комаров В. С., Дубнuцкая и. Б. Физико-химические основы регулирования пористой
структуры адсорбентов и катализаторов.с- Минск: Наука и техника, 1981.- 336 с.
3. Ермоленко Н. Ф., Эфрос 1\1. Д. Регулирование пористой структуры окисных адсор
бентов и ката-пиззторов.- Там же, 1971.- 288 с.
4. Маковская Т. Ф., Чертов В. М. Гидротермальное модифицирование бинарных окис
ных адсорбентов.- Докл. АН мссг. Сер. Б, 1979, N2 9, с. 736-740.
5. Чертов В. М., Зеленцов В. и. Гидротермальное модифицирование текстуры ксерогеля
Аl (ОН)З.- Укр. хим. журн., 1972, 38, Ng 5, с. 413-418.
6. Окопная Н. Т., Чертов В. М. Гидротермальное модифицирование двуокиси титана.
Коллоид, жури., 1976, 38, .N2 6, с. 1185-1187.
Институт физической химии
ИМ. Л. В. Писаржевского AI-I УССР, Киев
УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, H~ 7 5 - з-ззо
Поступила
30.02.82
737
|