Cтраница 4
![]() |
Спектры молекул воды, адсорбированных цеолитами NaX ( / и LiX ( 2. [46] |
Исследовались спектры воды, адсорбированной натриевой и: аммониевой формами цеолита X, при постепенной десорбции ее в результате термической обработки в вакууме [5, 6], В спектре обеих форм цеолита до обработки наблюдались широкие полосы поглощения жидкой воды около 3400 и 1645 см - В спектре цеолита NaX после откачки при 25 С и в спектре аммониевого цеолита X после откачки при 200 С появляются соответственно узкие полосы 3690 и 3655 см-1. Положение этих полос чувствительно к типу катиона. [47]
В Спектрах цеолитов проявляются многие особенности, характерные для молекулярных кристаллов, но кристаллы цеолитов построены из сложных ионов, или кластеров, и ионность связей в них выше. В типичных молекулярных кристаллах обычно наблюдается четкое различие между внутримолекулярными и решеточными колебаниями, поскольку силы, связывающие атомы в молекуле, обычно больше, чем силы взаимодействия между молекулами. Однако в бесконечно протяженном кристаллическом анионном каркасе цеолитов как внутримолекулярные, так и межмолекулярные, или решеточные, колебания вносят заметный вклад в структуру спектра. В рамках подхода к цеолитам как к молекулярным кристаллам необходимо учитывать не только трансляционные, но и либраци-онные колебания. [48]
![]() |
ИК-спектры стабилизованных цеолитов Y с различным содержанием натрия. [49] |
В спектрах цеолитов с промежуточными степенями обмена проявлялись обе полосы, несколько смещенные в низкочастотную область. Возможно, это вызвано тем, что гйдроксильные группы обоих типов образуются в результате разложения аммониевых ионов, локализованных в одних и тех же центрах. Полосу при 3700 см 1 вполне можно отнести к гидроксильным группам больших полостей, которые формируются около атомов кислорода О. Интенсивность полосы при 3590 см -, как и интенсивность полосы при 3550 см 1 в спектрах декатионированных цеолитов, увеличивается по мере снижения содержания натрия. [50]
На рис. 133 представлены спектры синтетических цеолитов типа фожазита различного состава в области колебаний кремнекис-лородного каркаса. В спектре цеолита с минимальным отношением Si / Al l ll ( см. рис. 133, кривая /) наблюдаются полосы 405, 465, 568, 610, 683 и 758 см-1. [52]
Были изучены цеолиты Mn -, Co -, Ni -, Cu -, Zn -, Ag-и CdY. В спектрах цеолитов Си - и AgY после адсорбции воды дегидратированными образцами дискретных полос поглощения найдено не было, однако, как можно видеть из рис. 3 - 54, в области 3700 - 3000 см - отмечено образование широких полос. [53]
Эти результаты хорошо согласуются с данными рентгенострук-турного анализа, согласно которым ионы кальция при обмене сначала, избирательно занимают места I. В спектрах цеолитов CoY и NiY полоса, чувствительная к присутствию катионов, появляется уже при низких степенях обмена. Возможно также, что при адсорбции СО эти катионы перемещаются из недоступных для адсорбата мест в доступные участки структуры. [54]
Откачка до 700 С не удаляет эти полосы. В спектре цеолитов NiY, NaY и AgY эти полосы не наблюдаются. Считается, что эти полосы поглощения принадлежат соединениям типа ( - О - СО2), образующимся в результате хемосорбции молекул СО2 на атомах кислорода остова цеолита. Поскольку такие соединения не образуются при адсорбции СО2 цеолитами с однозарядными обменными катионами, сделан вывод о том, что только двухзарядные катионы инициируют хемосорбцию. [55]
Время перехода мало по сравнению со временем пребывания, и, следовательно, вероятность нахождения молекул воды на местах одного и того же типа одинакова. В спектрах ЯМР гидратированных цеолитов типа А и X наблюдается одна узкая линия вместо дублета, характерного для спектра шаба-зита. [56]
Сродство молекулы кислорода к электрону равно - 1 эв, а энергия адсорбции равна 1 ч - 1 5 эв. В спектрах ЭПР облученного цеолита NaY и силикагелей с большой поверхностью ( S 600 м2 / г) после адсорбции кислорода наблюдается сигнал от ионов 0, следовательно, в этих сорбентах энергетический уровень электронов в ловушках расположен ниже дна зоны проводимости на i 5 - 2 эв. [57]
![]() |
Изменение инфракрасного спектра цеолита NH4X в процессе декатионирования при термической обработке. [58] |
Колебательный спектр кристаллического каркаса цеолита подвергается значительно большим изменениям в процессе термического декатионирования аммонийного фожазита. На рис. 157 представлен спектр цеолита NH4X ( образец 7 в табл. 50) в области колебаний кристаллического каркаса, а также в области деформационных и валентных колебаний адсорбированной воды и ионов аммония. [59]
![]() |
Инфракрасные спектры колебаний ( 1 - 6 кристаллического каркаса фожазитов различного состава, снятые после обработки при 400 в течение 4 часов. [60] |