Способ получения металлокомплексного соединения угля

 

Изобретение относится к технологии металлокомплексных соединений угля (МКСУ), которые могут быть использованы в катализе и электрокатализе. Цель изобретения - упрощение процесса получения металлокомплексного соединения угля и расширение его сырьевой базы. Способ получения металлокомплексного соединения угля включает приготовление смеси из азотсодержащего полимера и неорганической соли металла, хлориды, нитриды, карбонаты или ацетаты которого имеют температуру плавления выше 250°с при в массовом соотношении полимера и соли (0,5-100):1. Смесь подвергают карбонизации нагреванием от 250 до 350°с со скоростью 0,4-0,6°С/мин и далее до 850°С со скоростью 6,6-8,0 °с/мин. Полученное МКСУ является каталитически активным. Например, при пропускании тока через одномолярный раствор серной кислоты при 60°с с использованием электрода из МКСУ максимальная плотность тока составляет 44 мА/см<SB POS="POST">2</SB>. Термостойкость МКСУ как катализатора составляет 850°С. Способ получения МКСУ упрощается за счет возможности использования соли металла в виде порошка, т.к. при этом исключается необходимость предварительного растворения полимера в концентрированных солях металлов, что присуще прототипу, также расширяется ассортимент МКСУ за счет большего выбора исходных солей металлов. 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 В 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4150446/31-26 (22) 19.11.86 (46) 15.05.89. Бюл. N 18 (71) Институт химической физики

АН АрмССР (72) Л.А.Тавадян и А.К.Тоникян (53) 661.183.2:54-44 (088.8) (56) Патент СИА - 3886093, кл. 64-13, 1985.

Патент СИА - 3755193, кл. 252-422> 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ УГЛЯ (57) Изобретение относится к технологии металлокомплексных соединений угля (МКСУ), которые могут быть использованы в катализе и электрокатализе. Цель изобретения — упрощение процесса получения металлокомплексного соединения угля и расширение его сырьевой базы. Способ получения металлокомплексного соединения угля, включает приготовление смеси из азотсодержащего полимера и неорганической соли металла, хлориды, 1

Изобретение относится к технологии материалов неорганической химии, а именно к синтезу комплексных соединений угля, которые могут быть использованы в катализе и электрокатализе.

Цель изобретения — упрощение процесса получения металлокомплексного соединения угля и расширение его сырьевой базы.

Пример 1. Порошок полимета крилонитрила в количестве 20 r сме-:

„„SU„„>479414 А1 нитриды, карбонаты или ацетаты которого имеют температуру плавления вы ше 250 С, при массовом соотношении полимера и соли (0,5-100):1, Смесь подвергают карбонизации нагреванием от ?50 до 350 C со скоростью 0,40,6 С/мин и далее до 850 С со скоростью 6,6-8,0 С/мин, Полученное МКСУ является каталитически активным.

Например, при пропускании тока через однополярный раствор серной кислоты при 60 С с использованием электрода из МКСУ максимальная плотность тока составляет 44 мА/см . Термостойкость

МКСУ как катализатора составляет

850 С. Способ получения МКСУ упроща- а (0 ется за счет возможности использования соли металла в виде порошка, т.к. при этом исключается необходимость предварительного растворения полиме- ( ра в концентрированных солях металлов, что присуще прототипу, расширяется ассортимент ИКСУ за счет большего выбора исходных солей металлов.

2 з.п. ф-лы.

CCO

2 шивают с карбонатом кобальта СоСО в количестве 0,82 г. Смесь тщатель. но перемешивают в ступке и попвергают карбонизации в кварцевом реакторе в атмосфере аргона в следующем температурном режиме: от 250 до

350 С скорость нагрева 0,4 С/мин, от 350 до 850 С вЂ” 8,0 С/мин.

Рентгеноструктурным анализом ус.тановлено, что кристаллическая решетка соли полностью разрушается.

Химическим анализом установлен сле1479414

Пример 9. Карбонизацию смеси 16 г полиакрилонитрила с

О 65 r соли ИпС1 ведут в следующих

Э о условиях: от ?50 ро 350 С скорость

55 дующий состав соединения, мас. :

С вЂ” основа; Г! 17,1; Со 12,0; Н 2,1.

Пример 2. В условиях примера 1 ведут карбонизацию смеси 20 г полиэтилнитрила с 0,82 r СОСО

Состав полученного продукта, мас. : С вЂ” основа; N 19,5; Со 12,1;

Н 2,2.

Пример 3. В условиях примера 1 ведут карбонизацию смеси 16 r полиакрилонитрила с 0,65 г соли

Нпср

Состав полученного прокукта, мас. : С вЂ” основа; N 17,4, Мп 8,7;

Н 2,23.

Пример 4. В условиях примера 1 ведут карбонизацию смеси 20 г акрилонитрила с 0,82 г нитрата кальция Са(ИО Д . 20

Состав полученного продукта, мас. : С основа; N 21,1 Са 7,7;

H 1,8.

Пример 5. В условиях примера 1 ведут карбонизацию смеси 20 r 25 акрилонитрила и 0,61 r ацетата натрия

Иа(СН. СОО) .

Состав полученного продукта, мас. : С вЂ” основа, N 17,3; Na 4,2;

Н 2,1.

Пример б. Ведут карбонизацию смеси 16 г полиакрилонитрила с

0,65 г соли МпС1 „ в следующих темпео ратурных условиях: от 250,цо 350 С о скорость нагрева 0,6 С/мин, от 350 до 850 С вЂ” 6,6 C/ìèí.

Состав полученного подукта такой же, как в примере 3.

Пример 7. Карбонизацию смеси 16 г полиакрилонитрила с 0,65 г 40 соли МпС1.< ведут в следующем температурном режиме: от 250 до 350 С скорость нагрева 0,6 С/мин, от 350 до 850 C/мин.

Состав продукта такой же, как в 45 примере 2.

Пример 8. Карбонизацию смеси 16 г полиакрилонитрила с 0,65 г соли ИпС1. ведут в следующих условиях: от 250 ро 350 С скорость нагрева 50

0,5 С/мин, от 350 до 850 С

6,6 С/мин.

Состав полученного продукта такой же, как в примере 3. нагрева 0,5 С/мин, от 350 до 850 С

7,2 С/мин.

Данные рентгеноАазового анализа аналогичны примеру 1 °

Состав полученного продукта, мас. .: С вЂ” основа; N 17,4; Мп 8,7, Н 2,2.

Пример 10. Ведут карбонизацию смеси 20 г полиакрилонитрила с

0,2 r МпС1, (соотношение акрилонитрил: соль 100:1) в условиях примера 1

Состав полученного продукта; мас. : С вЂ” основа; N 18,76; Мп 2,3, Н ?,4.

Пример 11, Ведут карбонизацию смеси 5 r полиакрилонитрила с

10 r МпС1 (соотношение полимер: соль

0,5:1) в условиях примера 1.

Данные рентгеноАазового анализа аналогичны примеру 1.

Состав получения продукта„ мас. : С 26,24; N 5,4; Мп 66,56, Н 0,8.

Пример 12. В условиях примера 1 ведут карбонизацию смеси

20 r акрилонитрила и 0,82 г карбоната железа °

Состав полученного продукта, мас. .: С вЂ” основа; !! 17,9; Fe 11,5;

Н 1,7.

Пример 13. В условиях примера 1 проводят кар 6ониз ацию смеси 20 r акрилонитрила и 0,82 г ,нитрата натрия.

Состав продукта, мас. : С вЂ” основа, И 21,0; Na 8 1 Н 1,8. !! р и м е р 14. В условиях примера 1 проводят карбонизацию смеси

10 г полиакрилонитрила и 0,8 г

CoC1. а.

Состав продукта, мас. : С вЂ” основа, N 18 0; Со 12,1; Н 1,6..

Металлокомплексное соединение угля (МКСУ) обладает каталитическими свойствами.

Например, при пропускании тока через одномолярный раствор серной кислоты при 60 С с использованием электрода на основе ZnC1 q и полимера по прототипу максимальная плотность тока составляет 37 мА/см, а с использованием электролов, изготовленных из ИКСУ по изобретению—

44 MA/ñì .

Кроме того, на поверхности продукта,полученного по предлагаемому способу адсорбируется кислород с

14 ь

Формула изобретения ческих реакциях окисления органических соединений.

Термостойкость МКСУ как катализатора составляет 850 С.

Ухудшение каталитической активности наблюдается при термообработке МКСУ в атмосфере аргона, так как с увеличением температуры выше 85(Ñ уменьшается содержание азота в угле.

Составитель Л.Романцева

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Редактор Л.Веселовская

Заказ 2496/20 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14794 теплотой алсорбпии 15-60 ккал/моль и образует активные состояния кислорода, например 0 и 0 . Это свидетельствует об активности данных соединений в гетерогенно-каталити5

Изобретение позволяет упростить процесс получения МКСУ эа счет использования соли металла в виде порошка, так как при этом исключается необходимость предварительного растворения полимера в концентрированных солях металлов, при этом расширяется ассортимент МКСУ за счет более широкого диапазона исходных солей ме- 25 таллов.

1. Способ получения металлокомплексного соелинения угля, включающий приготовление смеси иэ аэотсодержащего полимера и неорганической соли металла и последующую карбониэацию смеси путем нагревания от 250 до 850 С, причем от 350 до 850 С со скоростью 6,6-8,0 С/мин, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и расширения сырьевой базы, на карбониэацию подают смесь порошков полимера и соли металла, а нагревание от 250 до 350 С ведут со скоростью 0,4-0,6 С/мин.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем,что в качестве соли используют хлорицы, нитриды, карбонаты или ацетаты металлов, температура плавления которых выше 250 С, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что аэотсодержащий полимер и соль берут в весовом соотношении 0,5-100:l.