Отработка технологических стадий приготовления опытных образцов сорбента, страница 14

Таблица 2.4 - Влияние концентрации молекулы-зонда, времени и температуры выдерживания образцов с адсорбированными молекулами-зондами на концентрации детектируемых акцепторных центров на примере оксида алюминия фирмы Sasol.

Тип молекула-зонда	Nак*г-1, 1016, 2 часа 20оС	Nак*г-1, 1016 3 часа 80оС	Nак*г-1, 1016 12 часов 80оС
0,25М антрацен/толуол	-	-	22,5
0,04M антрацен/толуол	4,4	15,6	21,2
0,02M антрацен/толуол	4,6	10,2	14,4
0,01M антрацен/толуол	4,6	7,0	7,6
0,005M антрацен/толуол	4,7	6,8	6,8
0,025M антрацен/п-ксилол	8,9	13,2	13,6
0,04M антрацен/п-ксилол	-	-	19,8
0,25М антрацен/п-ксилол	-	-	20,0

N_ак^*г^-1, 10¹⁶- концентрация акцепторных центров на 1г. оксида алюминия (Sasol); T_прок.=300^оС

Для изучения поведения адсорбированных молекул антрацена во времени, их стабильности, а также, для понимания какая доля радикалов от возможного максимума нами фиксируется, была исследована кинетика образования катион радикалов антрацена на поверхности оксида алюминия, предварительно прокаленного при 400^оС (рис. 2.4). Установлено, что при температуре 20^оС концентрация радикалов достигает максимума примерно за 200 часов, после чего она начинает постепенно снижаться. Скорость образование радикалов впервые 100 часов в пределах точности эксперимента постоянна и равняется ≈ 3,7*10¹⁵ радикалов/час, после чего она резко падает и в интервале от 100 до 200 часов составляет ≈ 1*10¹⁵ радикалов/час. При выдерживании образцов при 80^оС (0,04М р-р антрацен/толуол) скорость образования радикалов увеличивается. И за 12 часов их концентрация достигает ≈ 40*10¹⁶ (данные приведены при исследовании образца, предварительно прокаленного при 400^оС), что составляет примерно 80% от возможного максимума, получено на кинетической кривой.

Рис. 2.3 - Влияние температуры предварительной обработки образцов на количество детектируемых акцепторных центров.

Рис.2.4 - Зависимость концентрации слабых акцепторных центров от времени выдерживания образцов в растворе 0,04M антрацен/толуол при температуре 20^oC. N_ак^*г^-1, 10¹⁶- концентрация акцепторных центров на 1 г оксида алюминия, Т_прок. = 400^оС

В результате проведенных исследований были выбраны оптимальные условия определения концентрации слабых акцепторных центров, позволяющие с хорошей воспроизводимостью (погрешность эксперимента в пределах 10%) и минимальными трудовыми затратами получать данные о поверхностной кислотности. И в дальнейшем кислотность всех индивидуальных и модифицированных оксидов алюминия определялась в идентичных условиях - перед проведением экспериментов проводили дегидратацию катализаторов на воздухе при 300 - 400°C. В качестве зонда использовали радикалы, возникающие при адсорбции донорных молекул антрацена (4х10^–2М раствора в толуоле). Во всех случаях определяли предельную концентрацию радикалов, достигаемую после выдерживания образцов с адсорбированными молекулами-зондами при 80°C в течение 12 часов.

Исследование влияния модифицирующих добавок на концентрацию акцепторных (кислотных) центров и статическую емкость по парам воды для модельных систем

В качестве модифицирующих добавок были выбраны катионы натрия Na⁺, а также сульфат SO₄^2- и хлорид Cl^- анионы. Катион натрия выбран как добавка, подавляющая кислотные свойства и способная усиливать основные свойства. Добавки сульфат- и  хлорид- ионов создают кислотные центры и изменяют их силу.

Исследование влияния сульфат SO₄^2- и хлорид Cl^- ионов на концентрацию акцепторных (кислотных) центров и статическую емкость.