Cтраница 1
![]() |
Позиции одновалентных обменных катионов в дегидратированных цеолитах типа фожазита. [1] |
Декатионирование приводит к дестабилизации структуры каркаса цеолитов. Термостабильность декатионированных цеолитов может, однако, существенно повыситься, если вместе с декатионированием происходит также и частичное де-алюминирование кристаллов ( см. разд. [2]
Декатионирование не приводит и к заметным изменениям теплот адсорбции таких молекул, как О2, N2 и СО при адсорбции которых на Na-формах цеолитов вклад взаимодействий с катионами может быть довольно существенным. По-видимому, результаты, полученные в [172], обусловлены сравнительно невысокой точностью измерений - разброс экспериментальных значений составлял в ряде случаев до 25 % от величин изостериче-оких теплот адсорбции. [3]
Декатионирование происходит и при обработке кристаллов цеолита водой в статических условиях при перемешивании. При этом, как видно из данных табл. 29, полученных авторами и М. Е. Овсепяном, степень декатионирования зависит от соотношения количеств цеолита и воды и продолжительности опыта. [4]
Декатионирование и деалюминирование не влияют на адсорбционную емкость при насыщении по обоим газам в пересчете на одну элементарную ячейку. В то же время энергетическая характеристика поверхности изменяется. Одновременно уменьшается изменение теплоты адсорбции в зависимости от заполнения. Из наиболее глубоко деалюминированного образца были полностью удалены катионы и алюминий каркаса, однако, по данным рентгенографического анализа, определенная кристалличность при этом сохранилась. Поверхность такого образца энергетически однородна. Изостерические теплоты адсорбции неполярного газа криптона практически не зависят от степени декатионирования. [5]
Декатионирование и деалюминирование, которые осуществляются при взаимодействии кислот с высококремнистыми цеолитами или при разложении их аммонийных форм, также являются способами модифицирования. Полное удаление обменных катионов из цеолита влияет на локальные электрические поля и градиенты поля и, следовательно, приводит к изменению энергии взаимодействия с молекулами, обладающими постоянным электрическим моментом. При удалении алюминия теплота адсорбции уменьшается для молекул с постоянным электрическим моментом ( СО2) и не изменяется для молекул, не имеющих постоянного электрического момента. [6]
Декатионирование представляет собой другой путь получения изоструктурных цеолитов с различной катионной плотностью. [7]
Дальнейшее декатионирование приводит к увеличению числа сильнокислых центров, однако общее число кислотных центров возможно падает. Если в реакции дегидратации изопропанола принимает участие широкий спектр кислотных центров, то при этом вполне возможно падение константы скорости. Проверка этого предположения может быть сделана при изучении кислотности цеолитов. Действительно, как было видно на рис. 4, энергетический спектр кислотных центров образца со степенью декатионирования 85 % начинается с более высоких значений энергий активации десорбции аммиака ( 32 ккал / моль), чем энергетический спектр образца со степенью декатионирования 30 %, однако в области покрытия поверхности аммиаком, большей 0 4 ммоль / г, уровни кривых меняются положениями. При переходе от 30 % - ного образца к образцу со степенью декатионирования, равной 85 %, наблюдается значительное увеличение количества сильных кислотных центров, способных необратимо хемосорбировать NH3 при высоких температурах ( см. рис. 5), но одновременно можно заметить и уменьшение количества более слабых центров, способных необратимо хемосорбировать NH3 при температурах - 180 - 190 С и ниже. [8]
Более глубокое декатионирование сопровождается небольшим увеличением бренстедовской кислотности, число ОН-групп с частотой колебаний 3640 см 71 возрастает приблизительно на 10 %, тогда как концентрация ОН-групп с частотой колебаний 3540 см резко повышается. [9]
Процессы декатионирования и деалюминирования природного шабазита при воздействии на него кислоты [284] протекают так же, как и в случае клиноптилолита. [10]
Степень декатионирования и деалюминирования одного и того же цеолита зависит не только от концентрации кислоты, но также и от соотношения ттв. [11]
При декатионировании осуществляют обмен катионов Na на NHU и затем прокаливают аммониевую форму, удаляя NHs. Декатионирование путем однократного обмена нельзя осуществлять с заменой всех катионов Na, так как глубоко декатионированные цеолиты могут разрушаться при прокаливании. Вместе с тем обменные цеолиты, содержащие даже 3 - 5 % Na от исходного, обладают невысокой активностью и низкой термической стабильностью. Поэтому разработана многостадийная методика, позволяющая заменять на водород более 99 % натрия. По этой методике цеолит Y обрабатывают сульфатом аммония / до обмена 80 - - 85 % катионов, после чего прокаливают при 540 С. Далее всю процедуру повторяют. Чтобы стабилизировать полученный цеолит со степенью декатионирования больше 99 %, его дополнительно прокаливают при 815 С, Полученный образец ( DY) не разрушается и не теряет своих свойств при нагревании до 1000 0; его называют ультрастабильным. [12]
При декатионировании или замещении ионов натрия на двух - и трехвалентные катионы наблюдается каталитическая активность, которая возрастает со степенью обмена. [13]
Однако процессы декатионирования и деалюминирования в этом случае протекают значительно интенсивнее. [14]
Изучена возможность декатионирования высококремнеземных цеолитов типа L и арионита бензойной кислотой и ее окси -, нитро-н аминопроизводными и показаны преимущества метода. [15]