Способ получения кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома

СОЮЗ СОВЕТСКИХшипаатжиРЕСПУБЛИК 6% 01) ЭСМЕ С 01 В 33/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПО ДДЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ЩМРЫТЮ(7) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института физической химии им. Л.В,Писаржевского и Институт физической химии им. Л.В.Писаржевского(56) 1. Волков А.Н., Малыгин А.А., Кольцова С.И. и др. О взаимодействии хлористого хромила с силикагелем. журнал общей химии, 1972, т,42, В 7, с. 14312Авторское свидетельство СССР по заявке В 3521812, кл. С 01 В 33/18, 1982.(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНЕЗЕМА, ,МОДИФИЦИРОВАННОГО ГРУППАМИ ОКИСНОГО ТРЕХВАЛЕНТНОГО ХРОМА, включающий обра. ботку кремнезема парами хлористого хромила и органического соединения в кислородсодержащей атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения содержания хрома на поверхности частиц, обработку парами органического соединения проводят перед обработкой парами хлористого.хромила.Изобретение относится к получению катализаторов и наполнителей на основе кремнезема с различными функциональными группами на поверхности частиц, в частности с группами окисного трехвалентного хрома.Известен способ получения кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома, включающий обработку кремнезема в токе 10 сухого азота при 180 С парами хлористого хромила, удаление непрореагировавшего хромкча и хлористого водорода с последующей прокалкой полученного продукта при температуре не ме нее 330 С 11 .Однако этот способ не позволяет получать кремнезем с содержанием трехвалентного хрома свыше 5 мас 7.Наиболее близким к предлагаемому щ по технической сущности и достигаемо. му результату явпяется способ получе ния кремнезема, модифицированного группами окисного трехвалентного хрома, включающий обработку кремнезема 25 парами хлористого хромила и органического соединения с последующим разложением сорбированного соединения н кислородсодержащей атмосфере 12.30Однако этот способ не обеспечивает высокого содержания хрома в получаемом продукте (не более 4,9 мас.7). Целью изобретения является повышение содержания хрома на поверхнос- З 5ти частиц кремнезема.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения кремнезема, модифицированного группамиокисного трехвалентного хрома, включающему обработку кремнезема парамихлористого хромила и органическогосоединения с последующим разложениемполученного соединения в кислородсодержащей атмосфере, обработку кремнезема парами органического соединения проводят перед обработкой парамихлористого хромила,Для обработки используют органи"ческое соединение общей формулы 50УВХ, где К - алкильный радикал;У - НО, М, (ЕеО)81; Х - Н, ОН,СООН, ЯН,В качестве кремнеземных материалов применяют кремнезем, содержащий 55на поверхности группы общей формулыВХ,где В - алкильный радикал, аХ -Н, ОН, СООН, ЯН. Обработку кремнезема парами органического соединения проводят в вакууме, инертной или кислородной (воздух) атмосфере беэ нагрева или с нагревом (для ускорения процесса) дотемпературы, не превышающей температуру разложения органического соединения. Затем избыток органическогосоединения и продукты реакции удаляют вакуумированием или отдувкойинертным газом и в этой атмосферекремнезем обрабатывают парами хлористого хромила. Процесс проводят прикомнатной температуре или нагреваниидо температуры кипения хлористогохромила (для ускорения взаимодействия). Затем полученный на поверхности комплекс подвергают разложениюв кислородсодержащей атмосфере,Процесс восстановления Сг(Ч 1) вСг(Ш) может протекать при комнатнойтемпературе в присутствии кислорода,однако для соединений или групп формулы УВХ,где К - алкильный радикал;7 - НО, И, (ЕгО)81., а Х - Н, ОН, ВН,этот процесс протекает очень медленно (несколько суток). Поэтому, какправило, процесс восстановления проводят при нагревании и только приобработке соединениями,где Х - СООН, - этот процесс протекает быстро и без нагревания.При 700 С процесс заканчиваетсяв течение 5-10 мин для любого случая,поэтому более высокий нагрев нецелесообразен, Однако ввиду высокой термостойкости окислов хрома возможнонроврдить термообработку и при болеевысоких температурах, не превышающихтемпературу спекания материала. П р и м е р ы 1 - 6. Синтез проводят по следующей схеме.В реактор загружают 20 г кремнезема марки А, высушенного при 180 - 200"С в течение 2 ч. Затем реактор вакуумируют и подают в него пары органического модификатора. Реакцию проводят в течение 3 ч при температуре, не превышающей 200 С. Затем реактор вакуумируют для удаления продуктов реакции и иэбьггка модификатора в течение 2 ч при температуре реакции, охлаждают и подают пары хлористого хромила. Реакция проходит при температуре не выше 120 С в течение 3 ч, после чего избыток хлористого хромила удаляется вакуумированием в течение 4 ч при температуре7,2 130 20 3 Молочная кислота СН СНОНСООН 200 0,2 8,0 4 Диэтиленгликоль (НОС И 4) О,го 700 го 6,0 300 97 5 Триэтиламин 1(С гН,) 1050 До 5 мин 7,4 160 20 6 БутанолВ указанном случае адсорбция паров триэтиламина проводитсяв атмосфере воздуха,реакции. Затем продукт в атмосфере воздуха подвергается термообработке. Во всех случаях получают порошок зеленого цвета.Условия реакции и характеристики продуктов приведены в табл. 1.П р и м е р ы 710. Синтез проводят по следующей схеме,В реактор загружают 20 г модифицированного аэросила, Затем реактор вакуумируют и подают пары хлористого хромила. Реакцию проводят при 20 " 120 С в течение 3 чЗатем вакуумируют в течение 4 ч для удаления продуктов реакции и избытка хлористого хромила. Полученный продукт.подвергают термообработке в атмосфере воздуха. Во всех случаях получают порошок зеленого цвета.В Условия реакции и характеристикипродуктов приведены в табл. 2. Как видно из табл. 1 и 2 4 редлагаемый способ обеспечивает повьвение О содержания привитых групп трехвалент,ного окисного хрома на поверхностикремнезема в 1,3-2,4 раза. Крометого, способ позволяет в некоторых,случаях проводить реакцию без нагре.15 вания, что удобно и экономично.(ТУ 6-18-159-78) 600 0,5 5,9 30 Аэросил АЭА "СН 1 ИНТУ 6-221-18-75) 10 0,5 11,5 600 120 Составитель В.НазаровРедактор Л.Веселовская Техред А.Ач Корректор И,Эрдейи Заказ 5533/17 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4 Поверхностные органическиегруппы Аэросил - СООН КОА(ТУ 88-УССР 228-08-79) Темпера-. ра реакции сСгОМг ю фС Термообработкав атмосферевоздуха