Серосодержащая кремнеземная фракция


 


Владельцы патента RU 2567302:

НАЛКО КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к кремнезёмсодержащим материалам. Предложен состав, содержащий вещество, имеющее эмпирическую формулу (SiO2)х(ОН)yMzOa, где М представляет собой катион металла или металлоида. 0,01-100% удельной площади поверхности вещества покрыто органосиланом. Молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства содержащегося в веществе оксида металла. Полученный продукт эффективен в качестве наполнителя, носителя катализатора или адсорбента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к содержащему кремнезем составу.

Уровень техники

Содержащие кремнезем материалы находят повсеместное применение. В частности, в разнообразных процессах производства потребительских или промышленных изделий используют содержащие кремнезем материалы различного назначения. Так, например, содержащие кремнезем материалы могут использоваться в качестве наполнителей в покрытиях (например, красках) и полимерных композитах, в качестве носителей для катализаторов, осветлителей для пива, вина или сока.

Раскрытие изобретения

А. Составы

В настоящем изобретении предлагается состав, содержащий вещество, имеющее эмпирическую формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где М присутствует в качестве необходимости и упомянутый М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, где F присутствует в случае необходимости и указанный F представляет собой, по меньшей мере, одно из следующих соединений: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%,и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла.

В настоящем изобретении предлагается также, чтобы молярное отношение x/z составляло по меньшей мере одно из следующих значений: 0,56, 3,5, и 5,5.

Б. Продукт по способу его получения

В настоящем изобретении предлагается также продукт, получаемый путем фильтрования материала на водной основе из состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где М присутствует в качестве необходимости и упомянутый М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, где F присутствует в случае необходимости и указанный F представляет собой, по меньшей мере, одно из следующих соединений: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%, и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла, где состав включает от 3% до 15% по массе суспензии на водной основе.

В настоящем изобретении предлагается также продукт, получаемый путем сушки при температуре в диапазоне от 100°C до 350°C состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где M присутствует в качестве необходимости и упомянутый М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, где F присутствует в случае необходимости и указанный F представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%, и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла.

Для обоих продуктов предлагается также, чтобы молярное отношение x/z составляло по меньшей мере одно из следующих значений: 0,56, 3,5, и 5,5.

В. Способы получения

Предлагается способ получения кремнеземного продукта (состава), включающий в себя: (а) подготовку содержащего кремнезем предшественника в виде раствора, имеющего pH не более 7; (b) в случае необходимости легирование содержащего кремнезем предшественника одним или несколькими соединениями металла, причем легирование проводят, когда раствор имеет pH не более 7; (с) повышение pH в растворе до значения более 7; (d) добавление к раствору требуемого количества соли, чтобы проводимость раствора составляла не менее 4 мСм, причем указанное добавление к раствору производят до повышения pH, во время повышения pH или после повышения pH на стадии (1с); (е) в случае необходимости фильтрование и сушку содержащего кремнезем предшественника; и (f) в случае необходимости взаимодействие высушенного на стадии (е) продукта с функциональной группой, причем получаемый высушенный функционализованный продукт представляет собой, по меньшей мере, один из следующих продуктов: функционализованный легированный оксидом металла кремнеземный продукт и функционализованный легированный сульфидом металла кремнеземный продукт.

В настоящем изобретении предлагается также способ получения кремнеземного продукта (состава), включающий в себя: (а) подготовку содержащего кремнезем предшественника в виде раствора, имеющего pH более 7; (b) понижение pH раствора до значения не более 7; (с) в случае необходимости легирование содержащего кремнезем предшественника одним или несколькими соединениями металла, причем легирование проводят, когда раствор имеет pH не более 7; (d) повышение pH раствора до значения более 7; (е) добавление к раствору требуемого количества соли, чтобы проводимость раствора составляла не менее 4 мСм, причем указанное добавление к раствору производят до повышения pH, во время повышения pH или после повышения pH на стадии (2d); (f) в случае необходимости фильтрование и сушку содержащего кремнезем предшественника; и (g) в случае необходимости взаимодействие высушенного на стадии (f) продукта с функциональной группой, причем получаемый высушенный функционализованный продукт представляет собой, по меньшей мере, один из следующих продуктов: функционализованный легированный оксидом металла кремнеземный продукт и функционализованный легированный сульфидом металла кремнеземный продукт.

Осуществление изобретения

Любые патенты и опубликованные патентные заявки, упомянутые в этой заявке, включены в нее посредством ссылки.

Как указано выше, в настоящем изобретении предлагается состав, включающий в себя серосодержащее вещество, в частности вещество, имеющее эмпирическую формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где М присутствует в качестве необходимости и упомянутый М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, где F присутствует в случае необходимости и указанный F представляет собой, по меньшей мере, одно из следующих соединений: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%, и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла.

Это вещество может быть представлено в разных формах и может содержаться в разной пропорции к другим компонентам составов. Кроме того, вещества, охватываемые этим изобретением, могут содержаться во множестве разных продуктов. Например, следующие варианты осуществления этого вещества могут использоваться в том виде, как они есть, могут подвергаться химической и/или физической модификации, а также входить в состав других продуктов, например, потребительских или промышленных изделий.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения вещество представляет собой водную суспензию, содержащую от 3% до 15% по массе этого вещества.

В другом варианте осуществления это вещество представляет собой влажный осадок, содержащий от 15% до 40% по массе этого вещества.

В другом варианте осуществления это вещество представляет собой порошок, содержащий от 40% до 99% по массе этого вещества.

В другом варианте осуществления это вещество содержит частицы, имеющие размер в диапазоне от 5 мкм до 200 мкм, и содержит агрегированные наночастицы, имеющие размер в диапазоне от 3 нм до 500 нм.

В другом варианте осуществления это вещество имеет удельную площадь поверхности в диапазоне от 30 м2/г до 800 м2/г.

В другом варианте осуществления это вещество имеет удельный объем пор в диапазоне от 0,3 см3/г до 2,0 см3/г.

В другом варианте осуществления продукт получают путем фильтрования материала на водной основе из состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, F присутствует в случае необходимости и представляет собой, по меньшей мере, одно из следующих соединений: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%, и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла, а это соединение представляет собой водную суспензию, содержащую от 3% до 15% по массе этого вещества.

Еще в одном варианте осуществления продукт получают путем сушки при температуре от 100°C до 350°C состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(OH)yMzOaF, где М представляет собой катион, по меньшей мере, одного из следующих металлов или металлоидов: бор, магний, алюминий, кальций, титан, ванадий, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, цирконий, молибден, палладий, серебро, кадмий, олово, платина, золото и висмут, F присутствует в случае необходимости и представляет собой, по меньшей мере, одно из следующих соединений: функционализованный органосилан, серосодержащий органосилан, аминосодержащий органосилан и алкилсодержащий органосилан с покрытием поверхности от 0,01% до 100%, и где молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства выбранного оксида металла.

Эти вещества возможно изготавливать разными способами, например так, как раскрыто в заявке на патент США №20070231247, которая включена в это описание посредством ссылки.

Как указано выше, содержащие кремнезем продукты, охватываемые этим изобретением, возможно изготавливать следующими способами.

По одной методологии исходным материалом является кислота.

В одном варианте осуществления способ получения кремнеземного продукта включает следующие стадии: (а) подготовку содержащего кремнезем предшественника в виде раствора, имеющего pH не более 7; (b) в случае необходимости легирование содержащего кремнезем предшественника одним или несколькими соединениями металла, причем легирование проводят, когда раствор имеет pH не более 7; (с) повышение pH раствора до значения более 7; (d) добавление к раствору требуемого количества соли, чтобы проводимость раствора составляла не менее 4 мСм, причем указанное добавление к раствору производят до повышения pH, во время повышения pH или после повышения pH на стадии (1с); (е) в случае необходимости фильтрование и сушку содержащего кремнезем предшественника; и (f) в случае необходимости взаимодействие высушенного на стадии (е) продукта с функциональной группой, причем получаемый функционализованный высушенный продукт представляет собой, по меньшей мере, один из следующих продуктов: функционализованный легированный оксидом металла кремнеземный продукт и функционализованный легированный сульфидом металла кремнеземный продукт.

В другом варианте осуществления функциональная группа на стадии (f) представляет собой органосилан.

В другом варианте осуществления содержащий кремнезем предшественник выбран из, по меньшей мере, одного из следующих соединений: кремниевая кислота, коллоидный кремнезем, тетраэтилортосиликат и высокодисперсный пирогенный кремнезем.

В другом варианте осуществления содержащий кремнезем предшественник имеет на стадии (1а) pH в диапазоне от 3 до 4.

В другом варианте осуществления в содержащем кремнезем предшественнике повышают pH до значения более 7 путем смешивания или обработки молекул этого содержащего кремнезем предшественника щелочным раствором при скорости сдвига от 6 м/с до 23 м/с, измеренной по окружной скорости (лопасти).

В другом варианте осуществления способ получения кремнеземного продукта также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в смесительном устройстве. Пример подобного смесительного устройства описан в патенте США №7550060 «Способ и устройство для загрузки химических веществ в технологический поток». Этот патент включен в данное описание посредством ссылки. В одном варианте осуществления смесительное устройство содержит первую трубу, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий; вторую трубу, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий, причем первая труба прикреплена ко второй трубе и проходит в поперечном направлении к ней, смесительную камеру, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий, причем вторая труба прикреплена к смесительной камере, выходные отверстия первой трубы и выходные отверстия второй трубы имеют сообщение со смесительной камерой; и переходной патрубок, который имеет сообщение с выходным отверстием смесительной камеры и прикреплен к смесительной камере. Далее смесительная камера может быть присоединена или иметь сообщение со сборником (например, трубой), в который поступает или по которому движется смешанный продукт. В другом варианте осуществления эта смесительная камера может быть присоединена или иметь сообщение со сборником, в который поступает или по которому движется смешанный продукт после изменения pH содержащего кремнезем предшественника.

Кроме того, возможно использовать смесительное устройство Ultra Turax, модель UTI-25 (поставляемое фирмой IKA® Works, Inc., Wilmington, NC).

Предположительно для осуществления предлагаемого способа возможно использовать любой подходящий реактор, смесительное устройство или смесительную камеру.

В одном варианте осуществления способ также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в таких условиях, чтобы число Рейнольдса имело значение не менее 2000, для образования кремнеземного продукта.

В другом варианте осуществления способ также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в переходных условиях течения, когда число Рейнольдса имеет значение в диапазоне от 2000 до 4000, для образования кремнеземного продукта.

В другом варианте осуществления способ также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в условиях турбулентного течения, когда число Рейнольдса имеет значение не менее 4000, для образования кремнеземного продукта.

В другом варианте осуществления pH содержащего кремнезем предшественника повышают до значения в диапазоне от 7 до 11 с помощью химического вещества, выбранного из, по меньшей мере, одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, включая гидроксид натрия и/или гидроксид калия, но не ограничиваясь ими, органические основания, включая гидроксид триметиламмония, но не ограничиваясь им, щелочные силикаты, сульфиды, включая сульфид натрия, но не ограничиваясь им, и полисульфиды, включая полисульфид кальция и/или полисульфид натрия, но не ограничиваясь ими.

В другом варианте осуществления полученную на стадии (d) суспензию подвергают фильтрованию и сушке таким образом, чтобы содержание твердого вещества в высушенном после фильтрования продукте увеличилось с приблизительно 5% по массе до приблизительно 99% по массе.

В другом варианте осуществления высушенный на стадии (е) продукт подвергают поверхностной обработке органосиланом путем проведения в контролируемых условиях гидролиза и конденсации силана на поверхности кремнезема с использованием, по меньшей мере, одного из следующих процессов: процесс в органическом растворителе, процесс в растворителе в сверхкритическом состоянии и процесс без использования растворителя.

По другой методологии исходным материалом является щелочь.

В одном варианте осуществления способ получения кремнеземного продукта включает в себя следующие стадии: (а) подготовку содержащего кремнезем предшественника в виде раствора, имеющего pH более 7; (b) понижение pH раствора до значения не более 7; (с) в случае необходимости легирование содержащего кремнезем предшественника одним или несколькими соединениями металла, причем легирование проводят, когда раствор имеет pH не более 7; (d) повышение pH раствора до значения более 7; (е) добавление к раствору требуемого количества соли, чтобы проводимость раствора составляла не менее 4 мСм, причем указанное добавление соли к раствору производят до повышения pH, во время повышения pH или после повышения pH на стадии (2d); (f) в случае необходимости фильтрование и сушку содержащего кремнезем предшественника; и (g) в случае необходимости взаимодействие высушенного на стадии (f) продукта с функциональной группой, причем получаемый высушенный функционализованный продукт представляет собой, по меньшей мере, один из следующих продуктов: функционализованный легированный оксидом металла кремнеземный продукт и функционализованный легированный сульфидом металла кремнеземный продукт.

В другом варианте осуществления функциональная группа на стадии (g) представляет собой органосилан.

В другом варианте осуществления содержащий кремний предшественник выбран из, по меньшей мере, одного из следующих веществ: кремниевая кислота, коллоидный кремнезем, щелочные силикаты, тетраэтилортосиликат и высокодисперсный пирогенный кремнезем.

В одном варианте осуществления pH содержащего кремний предшественника понижают с помощью, по меньшей мере, одного из следующих веществ: угольная кислота, органическая кислота, включая уксусную кислоту, но не ограничиваясь ей, минеральная кислота, включая серную кислоту и/или соляную кислоту, но не ограничиваясь ими, таким образом, чтобы pH понижался до значения в диапазоне от 2 до 7.

В другом варианте осуществления pH содержащего кремний предшественника понижают до значения в диапазоне от 3 до 4 уксусной кислотой.

В другом варианте осуществления pH содержащего кремнезем предшественника повышают до значения в диапазоне от 7 до 11 с помощью химического вещества, выбранного из, по меньшей мере, одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, органические основания, щелочные соли, сульфиды, щелочные силикаты и полисульфиды.

В другом варианте осуществления образовавшуюся на стадии (е) суспензию подвергают фильтрованию и сушке таким образом, чтобы содержание твердого вещества в высушенном после фильтрования продукте в массовом отношении увеличилось с приблизительно 5% по массе до приблизительно 99% по массе.

В другом варианте осуществления высушенный на стадии (f) продукт подвергают поверхностной обработке органосиланом путем проведения в контролируемых условиях гидролиза и конденсации силана на поверхности кремнезема с использованием, по меньшей мере, одного из следующих процессов: процесс в органическом растворителе, процесс в растворителе в сверхкритическом состоянии и процесс без использования растворителя.

В другом варианте осуществления pH содержащего кремнезем предшественника повышают до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором при скорости сдвига от 6 м/с до 23 м/с, измеренной по окружной скорости (лопасти).

В другом варианте осуществления способ получения кремнеземного продукта также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в смесительном устройстве. Пример подобного смесительного устройства описан в патенте США №7550060 «Способ и устройство для загрузки химических веществ в технологический поток». Этот патент включен в данное описание посредством ссылки. В одном варианте осуществления смесительное устройство содержит первую трубу, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий; вторую трубу, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий, причем первая труба прикреплена ко второй трубе и проходит в поперечном направлении к ней, смесительную камеру, имеющую одно или несколько входных отверстий и выходных отверстий, причем вторая труба прикреплена к смесительной камере, выходные отверстия первой трубы и выходные отверстия второй трубы имеют сообщение со смесительной камерой; и переходной патрубок, который имеет сообщение с выходным отверстием смесительной камеры и прикреплен к смесительной камере. Далее смесительная камера может быть присоединена или иметь сообщение со сборником (например, трубой), в который поступает или по которому движется смешанный продукт. В другом варианте осуществления эта смесительная камера может быть присоединена или иметь сообщение со сборником, в который поступает или по которому движется смешанный продукт после изменения pH содержащего кремнезем предшественника.

Кроме того, возможно использовать смесительное устройство Ultra Turax, модель UTI-25 (поставляемое фирмой IKA® Works, Inc., Wilmington, NC).

Предположительно для осуществления предлагаемого способа возможно использовать любой подходящий реактор, смесительное устройство или смесительную камеру.

В другом варианте осуществления способ также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в переходных условиях течения, когда число Рейнольдса имеет значение в диапазоне от 2000 до 4000, для образования кремнеземного продукта.

Еще в одном варианте осуществления способ также включает в себя повышение pH содержащего кремнезем предшественника до значения более 7 путем смешивания содержащего кремнезем предшественника с щелочным раствором в условиях турбулентного течения, когда число Рейнольдса имеет значение не менее 4000, для образования кремнеземного продукта.

Еще в одном варианте осуществления используются органосиланы различных видов и могут быть представлены общей формулой R(4-a)-SiXa, где а имеет значение от 1 до 3. Органофункциональная группа R- может представлять собой алифатическую или алкеновую функциональную группу, такую как пропил-, бутил-, 3-хлорпропил-, амино-, -тиол, и их сочетания. X представляет собой гидролизующуюся алкокси-группу, обычно метокси- или этоксигруппу. В качестве примеров возможно привести 3-тиопропилсилан и меркаптопропилсилан.

При подготовке состава по данному изобретению добавляют соль, чтобы увеличить проводимость реакционного раствора до значения 4 мСм. Примеры пригодных солей включают в себя галогениды, сульфаты, фосфаты и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, включая сульфит натрия, хлорид калия, хлорид натрия, нитрат натрия, сульфат кальция и фосфат калия, но не ограничиваясь ими. Специалисту в данной области понятно, что требуемое количество соли, добавляемое для обеспечения необходимой проводимости, будет отличаться в зависимости от выбора соли.

Примеры

Пример 1

В этом примере 2180 г кремниевой кислоты с концентрацией 7% по массе загрузили в сосуд, содержащий 450 г деионизированной воды и 150 г кремниевой кислоты, нагретых до температуры 90°C. Кремниевую кислоту подавали со скоростью 10 мл/мин в течение 3 ч с помощью перистальтического насоса в реакционную колбу емкостью 5 л.

Приготовили раствор, растворив 16,4 г раствора аммиака с концентрацией 25% по массе и 5,84 г карбоната аммония в 24,6 г деионизированной воды. Этот раствор быстро влили в реакционную колбу, после этого вязкость раствора существенно возросла. Смесь перемешивали в течение 30 мин, а затем добавляли остальную кремневую кислоту со скоростью 20 мл/мин. После загрузки всей кремниевой кислоты нагревание прекратили и раствор охладили.

Суспензию кремнезема подвергли фильтрованию и лиофильной сушке при температуре 300°C для получения сухого порошка. Определили удельную поверхность порошка методом сорбции азота на приборе Autosorb-1C производства Quantachrome. Образец подвергли дегазации при температуре 300°C в течение 2 ч, а затем определили удельную поверхность многоточечным методом БЭТ (Брюнера-Эммета-Теллера, Brunauer-Emmett-Teller), суммарный объем пор и распределение размеров пор методом БДХ (Баррета-Джойнера-Халенды, Barrett-Joyner-Halenda). Найденные параметры имели следующие значения: удельная поверхность 354 м2/г, удельный объем пор 1,19 см3/г и диаметр пор 13,5 нм.

Пример 2

В этом примере приготовили три раствора: (А) 100 г силиказоля Nalco N8691; (Б) 3 г кристаллической уксусной кислоты, растворенных в 50 г деионизированной воды; и (В) 2,7 г карбоната аммония и 7,5 г аммиака с концентрацией 25% по массе, растворенных в 150 г деионизированной воды. Раствор (Б) добавляли к раствору (А), а затем к ним добавляли раствор (В) при высокой скорости сдвига. Смесь перемешивали в течение 1-2 мин перед фильтрованием. Силиказоль Nalco N8691 поставляется компанией Nalco Company, 1601 West Diehl Road, Naperville, IL, 60563.

Пример 3

В этом примере приготовили три раствора: (А) 100 г силиказоля Nalco N8691; (Б) 3 г кристаллической уксусной кислоты и 11,8 г хлорида полиалюминия, растворенных в 50 г деионизированной воды; и (В) 15 г аммиака с концентрацией 25% по массе, растворенных в 150 г деионизированной воды. Раствор (Б) добавляли к раствору (А), а затем к ним добавляли раствор (В) при высокой скорости сдвига. Смесь перемешивали в течение 1-2 мин перед фильтрованием.

Al-легированную суспензию кремнезема подвергли фильтрованию и мгновенной сушке при температуре 300°c для получения сухого порошка. Определили удельную поверхность порошка методом сорбции азота на приборе Autosorb-1C производства Quantachrome. Образец подвергли дегазации при температуре 300°c в течение 2 ч, а затем определили удельную поверхность многоточечным методом БЭТ, суммарный объем пор и распределение размеров пор методом БДХ. Найденные параметры имели следующие значения: удельная поверхность 469 м2/г, удельный объем пор 0,82 см3/г и диаметр пор 7,0 нм.

Сочетания компонентов, описанных в патентной заявке

В одном варианте осуществления состав согласно пунктам формулы, характеризующим вещество, содержит различные сочетания сорбирующих компонентов и соответствующих параметров составов, таких как молярные отношения отдельных компонентов. В еще одном варианте осуществления предлагаемые составы включают в себя сочетания зависимых пунктов формулы. В еще одном варианте осуществления список возможных вариантов отдельного компонента или его эквивалент включает в себя отдельный компонент в пределах списка или отдельные компоненты в пределах списков, входящих в список возможных вариантов.

В другом варианте осуществления способ согласно пунктам формулы, характеризующим способ применения, содержит различные сочетания сорбирующих компонентов и соответствующих параметров составов, таких как молярные отношения отдельных компонентов. Еще в одном варианте осуществления предлагаемые способы использования включают в себя сочетания зависимых пунктов формулы. В еще одном варианте осуществления список возможных вариантов отдельного компонента или его эквивалент включает в себя отдельный компонент в пределах списка или отдельные компоненты в пределах списков, входящих в список возможных вариантов.

В другом варианте осуществления способ согласно пунктам формулы, характеризующим способ получения, содержит различные сочетания сорбирующих компонентов и соответствующих параметров составов, таких, как регулирование pH. В еще одном варианте осуществления предлагаемые способы получения включают в себя сочетания зависимых пунктов формулы. В еще одном варианте осуществления список возможных вариантов отдельного компонента или его эквивалент включает в себя отдельный компонент в пределах списка или отдельные компоненты в пределах списков, входящих в список возможных вариантов.

1.Состав, содержащий вещество, имеющее эмпирическую формулу (SiO2)х(ОН)yMzOa, где М представляет собой катион металла или металлоида,
причем 0,01-100% удельной площади поверхности покрыто органосиланом,
причем молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла.

2. Состав по п. 1, в котором указанное вещество представляет собой водную суспензию с содержанием указанного вещества от 3% по массе до 15% по массе.

3. Состав по п. 1, в котором указанное вещество представляет собой влажный осадок с содержанием указанного вещества от 15% по массе до 40% по массе.

4. Состав по п. 1, в котором указанное вещество представляет собой порошок с содержанием указанного вещества от 40% по массе до 99% по массе.

5. Состав по п. 4, в котором указанное вещество содержит частицы размером от 5 мкм до 200 мкм и содержит агрегированные наночастицы размером от 3 нм до 500 нм.

6. Состав по п. 4, в котором указанное вещество имеет удельную площадь поверхности в диапазоне от 30 м2/г до 800 м2/г.

7. Состав по п. 4, в котором указанное вещество имеет удельный объем пор от 0,3 см3/г до 2,0 см3/г.

8. Продукт, полученный путем фильтрования материала на водной основе из состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(ОН)yMzOa, где М представляет собой катион металла или металлоида,
причем 0,01-100% удельной площади поверхности покрыто органосиланом,
причем молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла, где состав включает от 3% до 15% по массе суспензии на водной основе.

9. Продукт, полученный путем сушки при температуре в диапазоне от 100°C до 350°C состава, содержащего вещество, имеющее формулу (SiO2)х(ОН)yMzOa, где М представляет собой катион металла или металлоида,
причем 0,01-100% удельной площади поверхности покрыто органосиланом,
причем молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства определенного оксида металла.

10. Состав по п. 1, в котором молярное отношение x/z составляет по меньшей мере одно из следующих значений: 0,56, 3,5, и 5,5.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новым гранулярным кремниевым кислотам для применения в качестве носителя катализаторов, к их получению и применению. Предложена гранулярная кремниевая кислота с определяемым ртутной порометрией объемом пор (менее 4 мкм) более 0,90 мл/г, значением dQ3=10% более 400 мкм одновременно при значении dQ3=90% менее 3000 мкм и отношением значения d50 без ультразвукового воздействия к значению d50 после 3-минутного ультразвукового воздействия менее 4,00, причем измерения проводят на фракции частиц размером от 400 до 500 мкм.

Изобретение относится к способу получения содержащих двуокись кремния полиольных дисперсий, используемых для получения полиуретановых материалов. Предложен способ получения силикатсодержащих полиолов, включающий стадии: (i) смешения водного кремнезоля (К) со средним диаметром частиц от 1 до 150 нм, содержанием кремневой кислоты, рассчитанной как SiO2, от 1 до 60 мас.% и показателем рН от 1 до 6 в зависимости от используемого содержания SiO2 и от 0,1- до 20-ти кратного количества в расчете на воду, по меньшей мере, одного органического растворителя (L); (ii) смешения полученной смеси с полиолом; (iii) по меньшей мере, частичной отгонки дистилляцией органического растворителя (L) и воды; (iv) смешения, по меньшей мере, с одним соединением (S), содержащим, по меньшей мере, одну по меньшей мере однократно алкоксилированную силильную группу и, по меньшей мере, один алкильный, циклоалкильный или арильный заместитель, который может содержать гетероатомы, причем этот заместитель содержит, при необходимости, группу, реакционноспособную по отношению к спирту, амину или изоцианату, в количестве от 0,1 до 30 мол.

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Для получения водной дисперсии силанированных коллоидных частиц диоксида кремния в водной среде смешивают а) по меньшей мере одно силановое соединение с эпоксифункциональностью, b) по меньшей мере одно силановое соединение без эпоксифункциональности, способное модифицировать коллоидные частицы диоксида кремния, и с) коллоидные частицы диоксида кремния с образованием водной дисперсии силанированных коллоидных частиц диоксида кремния, включающей силановые соединения из а) и b).

Изобретение относится к способу получения дисперсии частиц диоксида кремния с модифицированной поверхностью в органическом растворителе. .
Изобретение относится к водной дисперсии пигмента, по существу свободной от органического связующего, пригодной для применения в покрытиях, красках, протравах и в других областях промышленности.
Изобретение относится к модифицированным наночастицам на основе пирогенного диоксида кремния, используемым в композициях для покрытий, в частности, автомобильных и промышленных.

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности термосолянокислотной обработки железомагнезиальных серпентинизированных ультраосновных пород для получения двуокиси кремния, хлорида магния, пигмента, а также тонкодисперсного кремнезема, которые могут использоваться в синтезе нанокомпозитных материалов, особых и оптических стекол, в качестве наполнителя в резине и пластмассах, силикагельных сорбентов, носителей катализаторов, формовочного вещества в металлургии, составной части в лакокрасках, пластмассах, линолеуме, эмалях, в высокотемпературных огнестойких красках, в производстве тонкокерамических и огнеупорных веществ, в качестве исходного вещества для кремния, магния и его оксида и т.д.

Изобретение относится к способу силилирования сверхтонкодисперсных неорганических оксидов и высоконеполярной пирогенной кремниевой кислоте, полученной этим способом, которая применяется в качестве загустителя в полярных системах, в качестве абсорбента для масел, для улучшения сыпучести тонеров, а также в антивспенивателях.

Изобретение относится к способу получения осажденного диоксида кремния, а также к самому осажденному диоксиду кремния, который может быть применен в качестве усилителя для эластомеров, особенно для улучшения их реологических свойств.
Изобретение может быть использовано для визуализации света ультрафиолетового диапазона, рентгеновского и электронного излучения в осветительных системах и оптических дисплеях.

Настоящее изобретение относится к способу получения силикофосфатного протонпроводящего материала и может быть использовано для изготовления мембран топливных элементов.

Изобретение относится к производству бумаги и картона. .

Изобретение относится к области химии силикатных материалов. .
Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к силикатам на основе щелочноземельного металла, меди и (в случае необходимости) титана, синим или фиолетовым пигментам на основе этих силикатов, способу их получения.

Изобретение относится к способу получения метасиликатов металлов, применяемых в оптическом стекловарении. .

Изобретение относится к химической технологии и неорганической химии силикатов. .

Изобретение относится к способам получения силикатов металлов, в частности силиката свинца, широко применяемого в стекловарении, а также в качестве связующего в керамике и одного из компонентов в отвердителях для смол и т.д.

Изобретение относится к способам получения галлосиликатов с атомным отношением Si/a 20, применяемых в качестве катализаторов и адсорбентов. .
Изобретение относится к технологии получения диоксида кремния с развитой удельной поверхностью и может найти применение в отраслях промышленности, использующих высокодисперсные минеральные наполнители.
Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает обеспечение кремнийсодержащего предшественника, содержащегося в растворе, который имеет значение рН, меньшее или равное рН 7; добавление в раствор металла; регулирование значения рН раствора до значения выше 7; добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более; фильтрацию и сушку кремнийсодержащего предшественника; взаимодействие высушенного продукта с функциональной группой.
Наверх