Информация о характере сульфатов, полученная методом термогравиметрии для образцов, прокаленных при разных температурах, в целом хорошо согласуются с предположениями, высказанными нами при рассмотрении закономерностей влияния температуры прокалки на активность катализаторов. В целях экономии места ограничимся приведением спектров только для двух образцов AP5 (рис. 3.59) и IAP15 (рис. 3.60), изменения в спектрах ДТГМ которых с увеличением температуры прокалки характерны для образцов с малым и большим номинальным количеством серы, соответственно. Аналогичные изменения наблюдаются в спектрах ДТГМ других образцов с учетом исходного количества серы и специфических особенностей проявления различных методик синтеза в спектрах, которые обсуждались в § 3.2.4.
Вид спектра ДТГМ образца AP5 после СКС обсуждался в §3.2.4. Прокалка образца AP5 при температуре 500°C приводила к полному удалению структурной воды с пиком около 340°C и выжиганию остаточного углерода, проявляющегося в спектре исходного образца в виде плеча в районе 420°C. В результате в спектре образца AP5-500 наблюдаются только два пика, соответствующих удалению физически адсорбированной влаги (60°C) и поверхностных сульфатов (880°C). Как положение, так и интенсивность высокотемпературного пика сульфата практически не изменялись с ростом температуры прокалки в исследованном диапазоне вплоть до 700°C. Остаток сульфатов составлял при всех температурах прокалки 2,6 ± 0,1 масс.%, а положение пика находилось в интервале 880-900°C. Как обсуждалось в §3.2.4, сульфаты, разлагающиеся в этом интервале температур более ионные, чем сульфаты с пиком ДТГМ в районе 820-830°C, наблюдаемые на образцах с наибольшей активностью. В свете полученных данных по количеству и характеру сульфатов на этом образце, становятся хорошо понятными как относительно невысокая активность образца AP5, так и ее слабая зависимость от температуры прокалки без резкого максимума, характерного для образцов с большим количеством серы, введенной на стадии приготовления. Некоторое снижение активности катализатора в интервале температур прокалки 550-700°C практически повторяет падение его удельной поверхности в этом интервале температур, так что его активность в пересчета на 1 м2 поверхности остается примерно постоянной.
В спектрах образца IAP15 происходят более значительные изменения с ростом температуры прокалки (рис. 3.60). После прокалки при температуре 500°C в спектре, помимо пика физически адсорбированной воды (60°C), наблюдался интенсивный пик при температуре 705°C, соответствующий удалению сверхмонослойных сульфатов, и плечо в районе ~ 810°C, отвечающее сульфатам первого монослоя, удаляющимся при более высоких температурах. Соотношение их интенсивностей свидетельствует о наличии большого количества избыточных сульфатов. Вполне естественно, что этот образец не обладал каталитической активностью. После прокалки при температуре 550°C количество избыточных сульфатов уменьшилось в несколько раз. Теперь они уже не закрывали всю поверхность катализатора, что привело к появлению некоторой, еще не очень высокой активности в реакции изомеризации бутана. После прокалки при температуре 600°C сохранялось лишь незначительное количество избыточных сульфатов, проявляющее в виде некоторого уширения низкотемпературной части пика поверхностных сульфатов, наблюдающегося при температуре 830°C. Этот образец обладал значительной каталитической активностью, хотя и несколько меньшей, чем образец IAP15-650, где сверхмонослойные сульфаты отсутствуют совсем, а пик ДТГМ оставшихся сульфатов наблюдается при температуре 845°C, т.е. остающиеся сульфаты еще относительно ковалентные. Прокалка при температуре 700°C приводит к значительному уменьшению количества сульфатов и сдвигу положения пика в район 880°C, что соответствует по принятой нами терминологии более ионным сульфатам. Это приводит к тому, что, хотя абсолютное количество сульфатов уменьшается по сравнению с образцом, прокаленным при температуре 650°C незначительно (с 3,2 до 2,5 масс.%), активность катализатора падает примерно в 4 раза.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.