Способ получения кристаллического борофосфата

801234358 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 20/02 О В 25 26 В САНИЕ ИЗОБРЕТЕН мывку, сушкчающийповышения ад термостабильновзаимодействиедиметиламина иминия при молягидроксида алюмлоты (в пересч0,2-0,4:1,2. Способ по п.1,щ и й с я тем, чтоведут при молярном сной кислоты (в пересфосфорной кислоты (вР.Оз), равном 2,2-3,соотношении диметилакислоты (в пересчетеном 4,0-4,5:1. о тлич аюзаимодействие отношении борете на В О ) и пересчете на :1 и молярном мина и фосфорной на Р О ), равГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт нм. С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССР 9 882924, кл. С 01 В 25/26, 1980,Авторское свидетельство СССР Р 1161178, кл С 01 В 25/26, 1984; (54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО БОРОФОСфАТА, включающий взаимодействие борной кислоты с фосфорной кислотой в гидротермальных условиях, отделение осадка, его пропрокалку, о т л и - я тем, что, с целью рбционной.емкости и сти целевого продукта ведут в присутствии золя гидроксида алюрном соотношении золя иния и фосфорной кисете на Р Оз), равномИзобретение относится к технологии получения микропористых соединений, а именно к синтезу кристалличес" ких борофосфатных композиций с развитой системой микропор, которые могут быть использованы в качестве избирательных адсорбентов, катализаторов и носителей.Цель изобретения - повышение адсорбционной емкости и термостабильности.П р и м е р 1. К суспензии, со- держащеЦ 12,74 г кристаллической бор" ной кислоты и 6,38 мп фосфорной кислоты (85 "ная Н РО), добавляют 16,7 г золя гидроксида алюминия (содержит 5,7 мас.А 1 О) в соотношении А 1 О : Р 0 0,2:1,0. В полученную смесь вводят 8,4 г диметиламина, что соответствует соотношению (СН) ВН;РО =4,0:1,0, Реакционную смесь затем в тефлоновых ампулах помещают,в автоклав и выдерживают 1 О ч при 200 С. Полученный осадок .отделяют от маточного раствора, проьывают дистиллированной водой, сушат при 110 С и прокаливают при 500 С.Характеристика продукта: состав, мас,Е: А 1 О 5,3; ВО 32,88; Р 0;61,82; в молях " О,Т А 1 О . В,О х х 0,93 РОБ; сорбционная емкость: по воде Ч0,31 см /г; по кислороду Ч 0,17 см/г; температура разрушения кристаллической структуры продукта Тр 800 С.П р и м е р 2. 1; суспензии, содержащей 17,37 г Н ВОи 6,38 мл3(2 Ъ 2 5 ффф добавляют 33,5 г золя гидроксида алюминия (А 1 О : Р 0 =0,4;1,0). К полученной смеси добавляют 9,45 г диметиламийа, что соответствует молярному соотношению (СН ) ИН:Р Оз 4,5:10, Затем реакционную смесь помещают в автоклав и выдерживают 15 ч при 250 С. Осадок отделяют от маточного раствора, промывают дистиллированной водой, сушат при 110 С и прокаливают при 500 С.Характеристика продукта: состав,мас.%: А 1 0 8,26; В О 33,68; Р О,58,06; в молях - 0,17 А О В Оэ х(А 1 О : Р 0 0,3:1,0), К полученной смеси добавляют 8,93 г диметиламина, что соответствует соотношению (СН ) 1 Н:Р 0 4,25:1,0. Реакционную смесь помещают в автоклав и вы"держивают 15 ч при 250 С. Осадокотделяют от маточного раствора, промывают дистиллированной водой, сушатпри 110 С и прокаливают при 500 С. О Характеристика продукта: состав,мас, ; А 1 О 7,32; В О 34,11; Р, О58,57; в молях - 0,15 А 10 ВОз х-Оф 7 см /г 1 Тр=880 Се15 П р и м е р 4.;То же, что и в при-,мере 1, только борную кислоту берут.в количестве 8,68 г, что соответствует соотношению В 0 :Р 0=1,5:1,0;Характеристика продукта: состав, З мас,А 0 Оф 5 ВОз 3 ф 981 РО62,53; в молях - 0,01 А 0 В 0 х=600 С.П р и м е р 5. Тоже,чтоивпри мере 1, только диметиламин берут вколичестве 6,3 г, соотношение(СН ) ИНфРО=3:1.Характеристика продукта: состав,1мас.%: А 1 О 1,2; В О 32,39; Р, 0- 30 66,41; н молях - 0,03 А 10 В О х0,06 см /г; Тр=770 С.П р и м е р 6. То же,что и в примере 2, только диметиламин берут вколичестве 10,5 г, что обеспечиваетсоотношение (СН ) ЙН:Р О =5:1, Времякристаллизации йри этом увеличивается до 72 ч. 40 Характеристика продукта: состав,мас. .: А О . 6,44; В О 33,12; Р О .60,44; в молях - 0,13 А О В О х=О, 11 см /г; Т = 830 С,45 П р и м е р 7, То же,что.и впримере 1, только эоль гйдроксида алюминия берут в количестве 4,2 г, чтосоответствует соотнощ:нию А 0:Р Оф=0,05:1,0, Время кристаллизации 63 ч,5 р температура 200 С,Характеристика продукта: состав,мас,%: А 1 О 1,3; В О 32,69; Р О66,01; в молях - 0,03 А 10 э В Оь х55 " 0,01 смз/г;.Те=580 С,П р и м е р 8. То же, что и в примере 2, только золь гидроксида алюми,ния берут в количестве 42,5 г, что,20 5 2,2 з,о 0,09 о 0,03 О,3 77 О 250 72 200 63 6 Э,О 0,4 5,0 о,О, Э 0,24 880 0,05 4,0 7 2,2 Ф 3,0 826 0,7 0,23 0,6 4,5 0,08 880 9 3,0 0,4 250 5 0,90 О,аг О,О 8 ПЬевв 0,8 70 8 480 соответствует соотношению А 1 О:Р 09. =0,5:1,0.Характеристика продукта: состав, мас.Ж: А 1 О 7,28; В 03 29,39; Р О,- 63,33; в молях - 0,17 А 1.,03 В О .х0,08 см/г; Тр = 880 С.П р и м е р 9. То же, что и в примере 2, только вместо золя гидроксида алюминия используют окись алюми- О ния.Характеристика продукта: состав, мас,Х А 1 Оэ 0,9; В О 33,17; Р О 65,92; в молях - 0,02 А 1 0 В О х = 490 С. Проведение кристаллизации алюмобор фосфатной смеси .в присутствии диметиламина позволяет получить кристал" 20 лическую модификацию борофосфата с развитой системой микропор. Диметиламин выполняет при синтезе роль структурообразующего реагента. При соотношении (СН) МНРО 5 4,5: 1,0 из быток диметиламина затрудняет кристаллизацию смеси, увеличивает расходные коэффициенты по сырью, а также снижает сорбционную емкость продукта эа счет образования побочных соединений.Введение алюминия в борофосфатную структуру обеспечивает получение продукта с высокой термической стабильностью и сорбционной емкостью. Введение золя гидроксида алюминия в реакционную смесь при соотношении А 1 О :. Р О 0,2:1,0 приводит к снижению выхода целевого продукта, уменьшению его сорбционной емкости и термической стабильности. При соотношении А 120 эРхоз )0,4:1,0 дальнейшее внедрение алюминия в структуру борофосфата не происходит, а его избыток приводит к снижению адсорбционной емкости продукта эа счет образования непористых примесей. Использование в качестве соединения апюьсния золя его гидроксида обеспечивает максимально возможное внедрение алюминия в структуру. Применение других соединений алюминия, например окиси алюминия, приводит к образованию продукта с низкой сорбциоиной емкостью и термической стабильностью.Применение борной кислоты при соотношении В О : Р,О2,2:1,0 приводит к получению продукта с низкими значениями сорбционных объемов и пониженной термостабильностью. Избыточное количество боросодержащего реагента В 05 . Р О 3,0:1,0 увеличивает количество окклюдированных примесей и приводит к перерасходу борной кислоты (см. таблицу).