Способ металлизации кремнеземистого носителя

,ЯО НЫЙ МОМИТЕТ ССС БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ирн лин в, ко и намен ИСАНИЕ И(71) Ленинградский ордена Леи ордена Трудового Красногогосударственный университетим. А.А. Жданова(56) 1. Патент ГДР У 41765,кл, 12 я 4/01, 1965.2. Авторское свидетельствВ 779302, кл. С О В 33/12,(54)(57) СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КРЕМНЕЗЕМИСТОГО НОСИТЕЛЯ, включающий обработку носителя парами хлорида металла, удаление физически сорбированного хлорида, восстановление и обработку сухим аммиаком, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса при одновременномсоздании воэможности гидрофобизацииполучаемого продукта, в качествекремнеземистого носителя используюткремнеземистый носитель с гидриднымигруппами на поверхности, а все стадии обработки проводят в токе водорода при температуре ниже температуры восстановления хлорида металлаводородом в газовой фазе, 1082759аммиаком 21. 25 Недостатком известного способа является большая продолжительность стадии восстановления. Кроме того, продукт получается гидрофильным, чтообусловлено гидроксильным покровомповерхности носителя и нанесЕннымметаллическим слоем.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса при одновременном созданиивозможности получения более гидрофобного продукта,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу металлиэации кремнеэемистого носителя, включающему обработку носителя парамихлорида металла, удаление физическисорбированного хлорида, восстановление и обработку сухим аммиаком, в качестве кремнеземистого носителя используют кремнеземистый носитель сгидридными группами на поверхности,а все стадии обработки проводят втоке водорода при температуре нижетемпературы восстановления хлоридаметалла водородом в газовой фазе.Обработка кремнеземистого носителя с группами Я"Н на поверхностипарами хлоридов металлов приводитк образованию низших труднолетучиххлоридов, молекулярно-дисперсныхв момент появления, количество которых регламентируется концентрациейгрупп Б-Н на поверхности,30 40 50 55 Изобретение относится к технологии сорбентов, наполнителей и других активных твердых веществ, которые широко используются в химической промышленности в различных процессах сорбции, очистки газов, катализа.Известен способ металлизации кремнеземистых или алюмосиликатных носителей, включающий обработку носителя парами хлорида металла, обработку 1 О водой, сушку и восстановление 1,Однако данный способ длителен, а получаемый продукт гидрофилен и имеет малую удельную поверхность у восстановленного металла, 15Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ металлизации кремнеэемистого носителя, включающий обработку носителя 20 парами хлорида металла в инертном газе, удаление физически сорбированного хлорида током инертного газа, восстановление и обработку сухим Кремнеземистый носитель можетбыть получен предварительно соответствующим модифицированием обычногокремнезема, приводящим к созданиюгидридных групп на поверхности, илиможет быть использован гидридполисилоксан - кремнеземистый носитель сгруппами 8-Н на поверхности, полученной голиконденсацией кремнийорганических мономеров.Осуществление взаимодействия кремнеземистого носителя с гидриднымигруппами на поверхности и хлоридовметаллов в обезвоженной газовой фазес последующим восстановлением вводороде позволяет интенсифицироватьпроцесс и получить поверхность металлизированного носителя с гидриднымигидрофобными группами,Восстановление нанесенных низшиххлоридов происходит легче и быстрей,чем в случае восстановления металлоксидного слоя по известному способу,так как в восстанавливаемом продукте нет прочных связей иона металлас носителем. Вместе с тем получаетсявысокодисперсный металл, что обусловлено высокой дисперсностью предварительно нанесенной металлосодержащей компонентыЕсли температура обработки носителя ниже температуры восстановления паров хлорида водородом, то настадии обработки парами хлорида металла носителя и удаления физическисорбированного хлорида водород будет выступать в качестве инертногогаза-носителя, Но время на металлизацию, в целом, будет сокращаться,так как параллельно с протеканиемдвух указанных стадий будет происходить восстановление образующихсяна поверхности носителя низших хлоридов до металла.Получаемые металлизированныетвердые вещества могут быть эффектив"но применены для очистки сложных влагосодержащих газовых смесей от кислорода (за счет связывания его наразвитой металлической поверхности)и от органических веществ (за счетадсорбции на гидрированной части поверхности),П р и м е р 1. В проточный реактор помещают 3 г кремнеземистого носителя, имеющего на поверхности гидридные группы (Б = 315 м/г, Н 1,82 вес.7), и обрабатывают пара1082759 аненную полученным продуктом, в течение 10 ч со скоростью 200 мл/минаргона, содержащего 50 ммоль/м влаги, 50 ммоль/м гексана и 1 ммоль/мкислорода, быпо связано кислорода, на грамм железа ап = 25 ммоль, количество адсорбированного .гексана награмм продукта а н = 1,0 ммоль.ь иВ известном способе время восстановления 4 ч при 300 С, ао,1 == 27 ммоль, а н, = 0,02 ммоль.П р и м,е р ы 2 и 3, Осуществлены с другими хлоридами техническианалогично.Условия металлиэации и характеристики готового продукта приведеныв таблице. ми треххлористого железа, которыеподают иэ испарителя током сухогои очищенного от кислорода водородапри 280 ОС (выше 300 С происходитвосстановление хлорида В газовойфазе) в течение 1,5 ч. Последующейоперацией прово,.г удаление непрореагировавшего треххлористого железатоком водорода при той же температуре в течение 1 ч. Если первые две 10стадии проводить не г. токе водорода,а в токе инертного газа, то стадия.восстановления протекает 2 ч. Образецсодержит 8 вес,Ж Ге. Металлизированный носитель 0,5 ч обрабатывают аммиаком при комнатной температуре.При пропускании черезколонку, заполПоказатели по примерам Условия металлизациии свойства продукта 2 с хлоридом Сн 1 .; 3 с хлоридом НРфС и 1; удаления физическисорбированного хлорида 300 и 4 500 и 5 500 и 1,0500 и 3,5 300 и 0,75 300 и 2,5 Т ивосстановления Содержание металла,вес,й: 3,05 7;0 а , ммоль Э0,5 аС , ммоль сн0,01 0,03 ВНИИПИ Заказ 1664/21 Тираж 464 Подписиое Филиал ШШ "Патеитф, г. Ужгород, ул.Проектная,4 М Условия известного способа. Из приведенных данных следует, что в предлагаемом способе по сравнению с прототипом восстановление происходит более чем в 3 раза быстрей (1 и 4 и в примере 1). Получаемый металлизированный носитель может связывать кислород из газовых смесей на уровне известного способа (25 и 27 ммоль на грамм железа соответственно), что обусловлено высокой металлической поверхностью получаемого объекта, Вместес тем за счет происходящей по предлагаемому способу гидрофобизацииповерхности получаемый продукт может селективно адсорбировать из влажных смесей гексан (см. пример 1).