Способ получения кремнезема,модифицированного группами окисного трехвалентного хрома

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕЗЕМА, :МОДИФИЦИРОВАННОГО ГРУППАМИ ОКИСНОГО ТРЕХВАЛЕНТНОГО ХРОМА, включающий обработку кремнезема парами хлористого хромила и органического соединения в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания хрома на поверхности частиц, обработку (парами органического соединения проводят перед обработкой парами хлористого , хромила. г

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

ИЧН

РЕСПУБЛИН

6% 03) Э(Я) С 01 В 33/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

FlO ДУПЛАМ HBOSPETEkHA И ОЧМРЫТ1И (21) 3566364/23-26 (22) 1 1..03.83 (46) 30.07.84..Бюл. !! - 28 (72) В.М.Богатырев, Н.В.Борисенко и А.А.Чуйко (7!) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института физической химии им. Л.В,Писаржевского и Институт физической химии им. Л.В.Писаржевского (53) 546.28(088.8) (56) !. Волков А.Н., Малыгин А.А., Кольцова С.И. и др. О взаимодействии хлористого хромила с силикагелем.

Журнап общей химии, 1972, т.42, 9 7, с. 1431 °

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке !! 3521812, кл. С 01 В 33/18, 1982. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕЗЕМА, .МОДИФИЦИРОВАННОГО ГРУППАМИ ОКИСНОГО

ТРЕХВАЛЕНТНОГО ХРОМА, включающий обра. ботку кремнезема парами хлористого хромила и органического соединения в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания хрома на поверхности частиц, обработку парами органического соединения проводят перед обработкой парами хлористого.хромила.

1105465

Изобретение относится к получению катализаторов и наполнителей на основе кремнезема с различными функциональными группами на поверхности частиц, в частности с группами окисного трехвалентного хрома.

Известен способ получения кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома, включающий обработку кремнезема в токе 10 сухого азота при 180 С парами хлористого хромила, удаление непрореагировавшего хромкпа и хлористого водорода с последующей прокалкой полученного продукта при температуре не ме- 15 нее 330 С (1) .

Однако этот способ не позволяет получать кремнезем с содержанием трехвалентного хрома свыше 5 мас X.

Наиболее близким к предлагаемому щ по технической сущности и достигаемому результату явпяется способ получе. ния кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома, включающий обработку кремнезема парами хлористого хромила и органического соединения с последующим разложением сорбированного соединения н кислородсодержащей атмосфере (2) .

Однако этот способ не обеспечивает высокого содержания хрома в получаемом продукте (не более 4,9 мас.X).

Целью изобретения является повышение содержания хрома на поверхнос- З ти частиц кремнезема.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома, вклю- 46 чающему обработку кремнезема парами хлористого хромила и органического соединения с последующим разложением полученного соединения в кислородсодержащей атмосфере, обработку крем- 45 незема парами органического соединения проводят перед обработкой парами хлористого хромила, Для обработки используют органи" ческое соединение общей формулы

YRX, где R — алкильный радикал;

Y - НО, М, (EtO))Si; Х - Н, ОН, СООН, ЯН .

В качестве кремнеземных материалов применяют кремнезем, содержащий 55 на поверхности группы общей формулыRX,ãäå R — алкильный радикал, а

Х -Н, Он, СООН, ЯН .

Обработку кремнезема парами органического соединения проводят в вакууме, инертной или кислородной (воздух) атмосфере беэ нагрева или с на гревом (для ускорения процесса) до температуры, не превышающей температуру разложения органического соединения. Затем избыток органического соединения и продукты реакции удаляют вакуумированием или отдувкой инертным газом и в этой атмосфере кремнезем обрабатывают парами хлористого хромила. Процесс проводят при комнатной температуре или нагревании до температуры кипения хлористого хромила (для ускорения взаимодействия). Затем полученный на поверхности комплекс подвергают разложению в кислородсодержащей атмосфере, Процесс восстановления Cr(VI) в

Сг(Ш) может протекать при комнатной температуре в присутствии кислорода, однако для соединений или групп фор мулы YRX,где R — алкильный радикал;

7 — НО, N, (Et0)Pi, а Х вЂ” Н, ОН, ИН, этот процесс протекает очень медлен- 1 но (несколько суток). Поэтому, как правило, процесс восстановления проводят при нагревании и только при обработке соединениями, где Х вЂ” СООН, — этот процесс протекает быстро и без нагревания.

При 700 С процесс заканчивается в течение 5-10 мин для любого случая, поэтому более высокий нагрев нецелесообразен. Однако ввиду высокой термостойкости окислов хрома возможно нроврдить термообработку и при более высоких температурах, не превышающих температуру спекания материала.

Пример ы 1 — 6. Синтез проводят по следующей схеме.

В реактор загружают 20 г кремнезема марки А-300, высушенного при 180—

200 С в течение 2 ч. Затем реактор вакуумируют и подают в него пары органического модификатора. Реакцию проводят в течение 3 ч при температуре, не превышающей 200 С. Затем реактор вакуумируют для удаления продуктов реакции и иэбьггка модификатора в течение 2 ч при температуре реакции, охлаждают и подают пары хлористого хромила. Реакция проходит при температуре не выше 120 С в течение 3 ч, после чего избыток хлористого хромила удаляется вакуумированием в течение 4 ч при температуре

1105465

Т а б л и ц а 1

Температура реакции, . С

Пример, МодификатоР, Р

Термообработка Содержание в атмсфере воэ- рома, духа мас. Х модифициро- с вания с ос темпера- время, тура, С ч

500

1 Тетраэтаксисилан 150 (Е10) 9i

6,1

120

0 5 9,2

170

600

2 Этаноламин

НОС НРН

7,2

130

3 Молочная кислота сн снонсоон

200

0,2 8,0

4 Диэтиленгликоль (нос н4) о

700

20*

6,0

300

5 Триэтиламин

Н(С2Н ) 3

1050 До 5 мин 7,4

160

6 Бутанол сvон

* В указанном случае адсорбция паров триэтиламина проводится в атмосфере воздуха. реакции. Затем продукт и атмосфере воздуха подвергается термообработке.

Во всех случаях получают порошок зеленого цвета.

Условия реакции и характеристики продуктов приведены в табл. 1.

Пример ы 7 » 10. Синтез проводят по следующей схеме.

В реактор загружают 20 г модифицированного аэросила. Затем реактор вакуумируют и подают пары хлористого хромила. Реакцию проводят при 20120 С в течение 3 ч ° Затем вакуумируют в течение 4 ч для удаления продуктов реакции и избытка хлористого хромила. Полученный продукт.подвергают термообработке в атмосфере воздуха. Во scex случаях получают порошок зеленого цвета.

5 Условия реакции и характеристики продуктов приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 1 и 2 предлагаемый способ обеспечивает повьипение

10 содержания привитых групп трехвалент,ного окисного хрома на поверхности кремнезема в 1,3-2,4 раза. Кроме того, способ позволяет в некоторых ,случаях проводить реакцию без нагре15 вания, что удобно и экономично.

1 105465

Та блица2 т

Пример, lP

Вид кремнезема

Содержание хрома, Х

Темпера- Время, тура, С ч

Аэросил -(ОС Н4) ОН 20

АДЭГ (ТУ6-18-10-79) 0,5 7,8

600

6,8

Бутосил В 1 -C4H (ТУ6-18-159-78) 600

0,5

5,9

Аэросил АЭА -С Н4НН2 ТУ6-221-18-75) 10

0,5 11,5

600

120

Составитель В.Назаров

Редактор Л.Веселовская Техред А.Ач Корректор И.Эрдейи Заказ 5533/17 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Поверхностные органические группы

Аэросил - СООН

КОА (ТУ88-УССР228-08-79) Темпера-. ра реакпии с

CrOlCef, С

Термообработка в атмосфере воздуха