Способ получения дисперсного кремнезема,содержащего на поверхности соединения шестивалентного хрома

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМА, СОДЕРЖАЩЕГО НА ПОВЕРХНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА, включающий дегидратацию кремнезема с последующей обработкой паpaNm оксихлорида хрома при постоянном удалении газообразных продуктов реации и избытка оксихлорида хрома, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты конечного продукта, в качестве дисперсного кремнезема используют аэросил. (Л 00 со J ел СП

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (II) (5!)4 С 01 В 33/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ (21) 3694831/23-26 (22) 27.01.84 (46) 07.10.85. Бюл. ¹ 37 (72) Ю.В.Плюто, Ю.И.Горлов и А.А.Чуйко (71) Отделение химии поверхности ордена Трудового Красного Знамени института физической химии им. Л.В.Иисаржевского (53) 546.28(088.8) (56) Mehandjev D., Angelov S., Damyanav В. Mechanism of formation

of catalytically active phase in

the reaction of Cr0zCl with silicagel. — Prepar. Catai. 2. Sci. Bases

Prep. Hetегоgenecus Catal. Proc.

2-nd Jnt. Symp. Lacvan-а-Nueve, 1978, Amsterdam, 1979, р. 605-614.

Волкова А.Н. и др. О взаимодействии хлористого хромила с силикагелем. — Журнал общей химии, 1.972, т. 42, № 7, с. 1431-1434. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО КРЕМНЕЗЕМА, СОДЕРЖАЩЕГО НА ПОВЕРХНОСТИ СОЕДИНЕНИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО

ХРОМА, включающий дегидратацию кремнезема с последующей обработкой парами оксихлорида хрома при постоянном удалении газообразных продуктов реации и избытка оксихлорида хрома, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты конечного продукта, в качестве дисперсного кремнезема используют аэросил.

1183455

Изобретение относится к способу получения дисперсного кремнезема, содержащего на поверхности соедине.ния шестивалентного хрома, и может быть использовано при производстве катализаторов окисления, полимеризации и т.п.

Цель изобретения — повышение чистоты получаемого продукта, т.е. получение дисперсного кремнезема, со- 1О держащего на поверхности соединения хрома (VI) без примеси трехвалентного хрома при одновременном ускорении процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу получения дисперсного кремнезема, содержащему на поверхности соединения шестивалентного хрома, включающему дегидратацию кремнезема с последующей обработкой 2о парами оксихлорида хрома при постоянном удалении газообразных продуктов реакции и избытка оксихлорида хрома, где в качестве дисперсного кремнезема используют аэросил. 25

Удаление газообразных продуктов реакции и избытка оксихлорида хрома осуществляют либо в непрерывном режиме, проводя обработку парами оксихлорида хрома в токе инертного газа (азота), либо путем периодической замены газовой фазы при помощи вакуумирования.

Образование соединений шестивалентного хрома на поверхности происходит в результате протекания химическои

35 реакции оксихлорида хрома со структурными гидроксильными группами кремнезема

n(=Si-0H)+CrО Сl

- (=Si-О-)n СгО С1 + nIiCl

Способ осуществляют с использованием аэросила марки А-175 (удельная поверхность по БЭТ 190 м /r).

Пример 1. Навеску аэросила массой 1 r помещают в проточный кварцевый реактор стандартной конструкции, нагревают в токе сухого азота, пропускаемого с объемной скоростью

30 мл/мин, при 400 С в течение 1 ч, 5О после чего обрабатывают насыщенными при 20 С парами оксихлорида хрома о в токе азота при 170 С в течение

30 мин и дополнительно выдерживают в токе азота при температуре Реакции 55

30 мин. После охлаждения реактора до

° комнатной температуры полученный продукт извлекают и анализируют.

Пример 2. Навеску аэросила массой 1 г дегидратируют при 400 С

-э и вакууме 10 — 10 мм рт.ст. в течение 1 ч в вакуумном кварцевом реакторе стандартной конструкции, после чего проводят обработку насыщенными о при 20 С парами оксихлорида хрома о при 170 С в следующем режиме: напуск паров оксихлорида хрома, выдерживание в течение 10 мин, откачка газообразных продуктов реакции и избытка оксихлорида хрома при темпеватуре реакции и вакууме 10 — 10 мм рт.ст. в течение 10 мин. Перечисленные операции повторяют з указанной последовательности еще 2 раза. Суммарная продолжительность обработки реагентом — оксихлоридом хрома составляет

30 мин, общее время, затраченное на обработку 60 мин. После окончания процесса реактор охлаждают до комнатной температуры, обра..ец извлекают и анализируют.

Пример 3. Навеску аэросила массой 1 г термовакуумируют, как в примере. 2, после чего обрабатывают насыщенными парами оксихлорида хрома при 170 С. Обработку производят о следующим образом: в реактор подают пары реагента, выдерживают 5 мин, затем откачивают газообразные продукты реакции и избыток оксихлорида хрома при температуре реакции и вакууме 10 — 10 мм рт.ст. в течение 5 мин. Затем в чказанной последовательности операций повторяют еще 4 раза. Общая длительность обработки парами оксихлорида хрома составляет 25 мин, суммарное время, затраченное на обработку (с учетом откачки) 50 мин. После окончания .обработки реактор охлаЖдают до комнатной температуры, образец извлекают и анализируют. ф

Пример 4. Навеску аэросйла массой 1 r термовакуумируют, как в примере 2, и затем проводят обработку парами оксихлорида хрома при

180 С с периодической заменой газовой фазы в следующем режиме . напуск паров оксихлорида хрома, выдерживание в течение 5 мин, откачка газообразных продуктов реакции и избытка паров оксихлорида хрома при тем-э пературе реакции и вакууме 10

-Ф

10 мм рт.ст. в течение 5 мин. За.тем в указанной последовательности операции повторяют еще 2 раза. Сум1183455

В таблице представлены данные режимов обработки и содержание хрома. 10 в продукте. валентного.

Cr(III)

Cr (VI)

Содержание хрома VI м моль/г

Температура о реакции, С

Обработка оксихлоридом хрома

Носитель

Пример бщая лительРежим

Делительность,мин ность процесса, мин

60 0,40

1 Аэросил 1 70

В токе азота

З-кратная, по t0 мин

5-кратная, по 5 мин

60 0,36

50 0,37

170

170

180

3-кратная, по 5 мин

0,39

15

5 (известный) Силикагель 180

180 0,67

5,7

180

В токе азота

Составитель В.Назаров

ТехредМ.Гергель Корректор А.Тяско

Редактор Е.Лушникова

Заказ 6222/23 Тираж 461 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 марное время реакции оксихлорида хрома с аэросилом 15 мин, общее время, затраченное на обработку, 30 мин. После окончания процесса реактор охлаждают до комнатной температуры, образец извлекают и анализируют.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет получить конечный продукт — высокодисперсный кремнезем, содержащий на поверхности соединения шестивалентного хрома без примеси трехвалентного хрома.

В то же время продукт, получаемый по известному способу, содержит на поверхности 5,7Х трехвалентного хрома по отношению к количеству шести