Сульфатирование оксидов циркония (AP-ZrO2 и CP-ZrO2) осуществляли пропиткой по влагоемкости с использованием водного раствора сульфата аммония. Количества раствора, заполняющие поры, были определены заранее и составляли 3 мл/г и 0,8 мл/г для аэрогеля и обычного оксида циркония, соответственно. Сульфат аммония (Fisher, Certified A.C.S.) в количестве, необходимом для получения концентрации, требуемой для нанесения желаемого количества сульфата, растворяли в дистиллированной воде. После пропитки образцы подвергали сушке на воздухе при 120°C в течение 5 часов и прокалке в течение 2 часов при требуемой температуре.
Используемая в настоящей работе маркировка образцов сульфатированного диоксида циркония включает в себя метод приготовления (AP для аэрогелей, сульфатированных на стадии гелеобразования, IAP для катализаторов, полученных пропиткой аэрогелей гидратированного оксида циркония, и CP для сульфатированного диоксида циркония, приготовленного обычным способом), номинальное содержание серы в мольных процентах и температуру прокалки. Содержание серы рассчитывали как мольное отношение количества серы к количеству циркония, использованных при приготовлении образца. Для образцов серии AP последнее рассчитывали из количества молей использованного алкоксида циркония. Для образцов серий CP и IAP – из количества оксида циркония, получаемого после прокалки при 500°C использованных количеств гидратированных оксидов. Например, обозначение CP9-600 соответствует сульфатированному оксиду циркония, приготовленному по традиционной методике, содержащему перед прокалкой 9 мольных процентов серы и прокаленному при температуре 600°C на воздухе в течение 2 ч. У образцов, не подвергавшихся прокалке, обозначение температуры отсутствует.
Нанесение сульфат-ионов на высокотемпературные ZrO2 и цирконий-кальциевые оксидные композиции проводили по аналогичной методике. Сульфаты в количестве 8 вес.% (в расчете на SO3) наносили пропиткой по влагоемкости с использованием водного раствора сульфата аммония (Fisher, Certified A.C.S.). Затем образцы подвергали сушке на воздухе при 120°C в течение 5 часов и прокалке в течение 2 часов при температуре 600°C. Приготовленные таким способом образцы будут в дальнейшем обозначаться SZC-N, где N - мольная доля CaO в исходных композициях.
Значительная часть ЭПР экспериментов была проведена с использованием образца сульфатированного диоксида циркония, приготовленного традиционным методом согласно методике [4]. Гидроксид циркония осаждали из водного раствора ZrO(NO3)2 водным раствором гидроксида аммония с последующим тщательным промыванием дистиллированной водой и сушкой при 100°C. Полученный гидроксид циркония обрабатывали серной кислотой (0,2 N, 5 см3/г) в течение 1 часа при комнатной температуре. Затем осадок отфильтровывали, сушили без промывки при 100°C и прокаливали на воздухе при 550°C в течение 3 часов. Приготовленный таким способом образец в дальнейшем будет обозначаться SZ-1.
Для сравнения был приготовлен образец сульфатированного диоксида циркония путем нанесения сульфата на кристаллический CP-ZrO2, полученный метом осаждения, как описано выше (раздел 2.1.2), и прокаленный при 500°C в течение 3 часов. Полученный таким образом оксид циркония пропитывали водным раствором (NH4)2SO4 в количестве, необходимом для нанесения 2,5 атомов серы на нм2 поверхности, сушили без промывки при 100°C и прокаливали на воздухе при 500°C в течение 3 часов. Приготовленный таким способом образец в дальнейшем будет обозначаться SZ-2*.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.