Отработка технологических стадий приготовления опытных образцов сорбента, страница 11

Концентрация донорных и сильных акцепторных центров определялась по методике, описанной в работах [38-41]. Перед проведением экспериментов проводили дегидратацию катализаторов на воздухе при 400°C. В качестве зонда для донорных центров использовали радикалы, возникающие при адсорбции акцепторных молекул тринитробензола (2·10–2 М раствор в толуоле). Для диагностики сильных акцепторных центров использовали радикалы, возникающие при адсорбции молекул толуола.

Концентрация слабых акцепторных центров определялась по новой методике, разработанной в настоящей работе. Перед проведением экспериментов проводили дегидратацию катализаторов на воздухе при 300-400°C. В качестве зонда для слабых кислотных центров использовали радикалы, возникающие при адсорбции молекул антрацена (4·10–2 М раствор в толуоле). Во всех случаях определяли предельную концентрацию радикалов, достигаемую после выдерживания образцов с адсорбированными молекулами-зондами при 80°C в течение 12 часов.

Для измерения льюисовской кислотности чистых оксидов алюминия использовали метод ИК-спектроскопии адсорбированных молекул СО. Для регистрации спектров образцы прессовали в таблетки без связующего плотностью 14·10-3 г/см2. Таблетку помещали в кювету, позволяющую проводить адсорбцию СО и регистрировать спектры при температуре жидкого азота. Перед адсорбцией образец прогревали в вакууме при 300°С 1.5 часа. Адсорбцию СО проводили при температуре жидкого азота в интервале давлений 0,1 – 10 торр.

     ИК-спектры регистрировали на Фурье спектрометре Shimadzu 8300 с разрешением 4 см-1 и числом накопления спектров 50. Спектры представлены после обработки в программном пакете ORIGIN. Точность измерений концентрации  ± 15%.

Расчет содержания воды в аморфной фазе (количество моль воды на моль Al2O3) в продукте ЦТА по данным ДТА проводили следующим образом. Формула гидроксидоподобной (аморфной) фазы продукта ЦТА записывается следующим образом: Al2O3nH2O (где n – количество молекул воды). В ходе дифференциально-термического анализа эта фаза превращается в оксид алюминия во всем диапазоне температур (вплоть до экзотермического эффекта при 780-820оС, что принято считать кристаллизацией аморфной фазы и переходом активированного продукта в h-Al2O3 по формуле:

M () = 102 + 18n г/моль                 M (H2O) = 18 г/моль

m = 102 + 18n г                                                     m = 18n г

Составим пропорцию:

Из -      

Из    -     

, где mn – количество воды, приходящейся на аморфную фазу в граммах. Считается следующим образом: mn = Dm – Dmгг – Dmбемит – Dmпсевдобемит -  Dmадсорбция, где Dm – потеря воды в образце при его прокаливании (термическом анализе) до 1000 оС;  Dmгг – потеря воды, приходящаяся на гиббсит; Dmбемит – вода, относящаяся к бемиту; Dmпсевдобемит – к псевдобемиту, Dmадсорбция – количество адсорбированной воды, относящейся к первому эндотермическому эффекту на кривой ДТА,  в области температур 100-300оС. Адсорбция воды могла произойти из-за длительного нахождения части образцов на воздухе, в то время как другая часть продукта ЦТА сразу после термической активации попадала в герметичные пакеты. Поэтому потеря веса в продуктах ЦТА, хранящихся перед термическим анализом на воздухе, отражает общую зависимость снижения степени дегидратации образцов в центробежном флаш-реакторе, но не является величиной абсолютной. При этом в образцах, изолированных от воздуха и влаги сразу после термической активации, величина содержания воды по данным ДТА реально отражает степень дегидратации гиббсита в реакторе.

Продукт ЦТА обладает хорошей адсорбционной способностью. Установлено, что образцы активированного продукта, хранящиеся на воздухе, адсорбируют из атмосферы до 12 масс.% влаги в течение двух суток. Таким образом, для максимального корректного сравнения образцов, хранящихся в различных условиях, следует исключить из расчетов параметра «n» весовые потери, обусловленные удалением адсорбированной из продукта ЦТА воды. Такое допущение сделано на том основании, что величина потерь адсорбированной воды у образцов находящихся в герметичном пакете или эксикаторе, по данным термического анализа не превышает 0.5% от навески исследуемого образца.