Пористий титанокремнезем з високим вмістом ізольованих атомів титану, спосіб його одержання та спосіб одержання однорідномезопористого титанокремнезему

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пористий титанокремнезем, який містить ізольовані атоми титану у неорганічній матриці та характеризується високою питомою поверхнею, який відрізняється тим, що вміст ізольованих атомів титану складає більше 5 мол. %, причому вони знаходяться в переважно тетраедричній координації та рівномірно розподілені в неорганічній матриці.

2. Пористий титанокремнезем за п.1, який відрізняється тим, що має однорідномезопористу структуру.

3. Спосіб одержання пористого титанокремнезему, який містить ізольовані атоми титану, який відрізняється тим, що проводять гідроліз титанокремнієвих ефірів загальної формули:

((t-С4Н9O)3SiO)XТі(OR)4-х,

де t-С4Н9 - це третинна бутильна (трет-бутильна) група (CH3)3C-,

R - алкільний залишок (С1-С10): CH3-, C2H5-, C3H7-, C4H9-, C5H11-, C6H13-, C7H14-, C8H17-, C9H19-, C10H21-, а х = 2 або 3,

у суміші води з органічними розчинниками з наступним висушуванням та прожарюванням матеріалу.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що як органічні розчинники використовують ароматичні вуглеводні, аліфатичні спирти, що містять 4 та більше атомів вуглецю. 

5. Спосіб одержання однорідномезопористого титанокремнезему, який містить ізольовані атоми титану та характеризується високою питомою поверхнею, який відрізняється тим, що проводять темплатний синтез за участю органічного титанокремнієвого ефіру загальної формули

((t-С4Н9O)3SiO)XТі(OR)4-х,

де t-С4Н9 - це третинна бутильна (трет-бутильна) група (CH3)3C-,

R - алкільний залишок (С1-С10): CH3-, C2H5-, C3H7-, C4H9-, C5H11-, C6H13-, C7H14-, C8H17-, C9H19-, C10H21-, а х = 2 або 3,

та водного розчину ПАР  із наступним видаленням ПАР із одержаного титанокремнезему екстракцією та/або прожарюванням одержаного титанокремнезему при підвищеній температурі.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що для одержання однорідномезопористого титанокремнезему додатково використовують водний розчин неорганічного силікату та/або тетра(нижчий алкіл)ортосилікату при співвідношенні x : y : z : q, причому х=0,3-0,8, у=0-1,1, z=0,05-0,8, q=5-250, де х - кількість ПАР, моль; у- кількість неорганічного та/або органічного силікату, моль; z - кількість органічного титанокремнієвого ефіру, моль; q - кількість води, моль.

7. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що темплатвмісний матеріал перед видаленням ПАР додатково піддають гідротермальній обробці протягом 20-40 годин при 90-130 °С.

Текст

1. Пористий титанокремнезем, який містить ізольовані атоми титану у неорганічній матриці та характеризується високою питомою поверхнею, який відрізняється тим, що вміст ізольованих атомів титану складає більше 5мол. %, причому вони знаходяться в переважно тетраедричній координації та рівномірно розподілені в неорганічній матриці. 2. Пористий титанокремнезем за п.1, який відрізняється тим, що має однорідномезопористу структуру. 3. Спосіб одержання пористого титанокремнезему, який містить ізольовані атоми титану, який відрізняється тим, що проводять гідроліз титанокремнієвих ефірів загальної формули: ((t-С4Н9O)3SiO) XТі(OR)4- х, де t-С4Н9 - це третинна бутильна (трет-бутильна) група (CH3)3C-, R - алкільний залишок (С1-С10): CH3-, C2H5-, C3H7-, C4H9-, C5H11-, C6H13-, C7H14-, C8H17-, C9H19-, C10H 21-, а х = 2 або 3, 2 (19) 1 3 70511 Винахід належить до хімічної технології одержання титанокремнеземних пористих матеріалів в тому числі, однорідномезопористих. Такі матеріали можуть застосовуватись як селективні сорбенти, носії каталізаторів, матриці для одержання композитів різного технічного призначення, каталізатори реакцій селективного окиснення та епоксидування пероксидом водню та органічними пероксидами (гідропероксидами), катіоніти. Відомо, що каталітичні властивості титанокремнеземних матеріалів визначаються атомами титану, ізольованими один від одного (атомами кремнію), які знаходяться в тетраедричній координації [G.N.Va yssilov, R.A. van Santen. //Journal Catal. 1998.-V.175, N2. -P.170-174]. Тому умовою підвищення каталітичної активності таких матеріалів є підвищення в них вмісту ізольованих атомів титану (в тетраедричній координації), а також доступності таких атомів молекулам реагентів, чому сприяє пориста структура матриці та висока величина її поверхні. Крім того, одноріднопориста, зокрема однорідномезопориста структура, також сприяє формселективній дії каталізатора - при використанні молекул реагентів значних (відповідних до діаметру мезопор) розмірів [T.BIasco, A.Corma, M.T.Navarro, J.Perez-Pariente. //Journal Catal.1995.- V.156, N1.- P.65-74]. Як свідчить аналіз наукової та патентної літератури, кремнеземні матеріали з атомами титану в тетраедричній координації можна одержати кількома способами. Зокрема ізоморфним заміщенням атомів кремнію в кристалічних матеріалах, наприклад цеолітах можна одержати матеріали, які містять 2-3ат.% титану [Ионе К.Г., Вострикова Л.А. //Успехи химии. -1987.- LV1, №3.- С.393-426]. Вищого вмісту а томів титану (до 10-12ат.%) можна досягти в аморфних титанокремнеземних матеріалах, які одержують шляхом темплатного синтезу в присутності ПАР [М.А. Alba, Z. Luan, J. Klinowski //J. Phys. Chem. -1996. -100, N6.- P.21782182] при використанні органічних ефірів або хлоридів титану та кремнію. Але при цьому виникають труднощі одержання матеріалів з високим вмістом саме ізольованих атомів титану (відсутністю зв'язків Ті-О-Ті). Головною причиною цього є значно більш висока швидкість гідролізу і конденсації органічних ефірів титану, ніж кремнію, що зумовлює утворення окремої фази діоксиду титану - його олігомерів чи мікрочастинок в кремнеземному каркасі. Для одержання титанокремнезему з ізольованими атомами титану при синтезі використовують ряд підходів, зокрема суміш тетрахлоридів або органічних ефірів кремнію та титану [L.Y.Chen, G.K.Chuan, S.Jaenicke //Journ. Molec. Catal. -1998.132, P.281-292], добавки речовин, що утворюють з атомами титану комплексні сполуки та гальмують процес конденсації, включення атомів титану, оточених чотирма атомами кремнію, зв'язаними з молекулами бензолу в складі силсесквіоксанів, які можуть бути закріплені на поверхні кремнеземного каркасу [Abbenhuis H.C.L, Krijnen S., Van Santen R.A. //Chem. Commun.- 1997, N3.- P.31-32], або метод модифікування поверхні кремнеземних пористих матриць сполуками титану, такими як дих 4 лорид титаноцену [Sancar G., Thomas J.M., Catlow С.R.A. e t al. //J. Phys. Chem.- 2001.- 105, N38.P.9028-9030]. Проте, незважаючи на всі перераховані способи синтезу пористих ти танокремнеземних матриць, головна проблема, пов'язана з одержанням титанокремнеземних матеріалів з високим вмістом ізольованих атомів титану не вирішена, бо швидкість гідролізу та конденсації алкоксидів та хлоридів титану набагато перевищує швидкість гідролізу та конденсації аналогічних сполук кремнію, в результаті утворюється окрема фаза діоксиду титану, як правило анатазу, а ізоморфне включення титану в кремнеземну матрицю є частковим або не відбувається зовсім. Тому перспективним підходом до розв'язання цієї проблеми є використання титанокремнієвих органічних ефірів, які містять атоми титану в оточенні атомів кремнію та в процесі подальшого гідролізу та конденсації утворюють кремнеземний каркас з включеними атомами титану атомної дисперсності (ізольованими атомами). Такий підхід частково реалізовано у винаході, який за технічною сутністю та досягнутим результатом є найбільш близьким до винаходу, що заявляється, а саме - використання титаносилоксанових полімерів як джерел титану для синтезу титанвмісного каталізатора [пат. США №5759945, від 2.06.98p., B01J021/08502/242]. Титаносилоксанові полімери випускаються як комерційний продукт фірмою Gelest, Inc. (Tullitown, Pa, США). Використання такого способу дозволяє одержати титанокремнеземний каталізатор з вмістом атомів титану 0,5-5мас.% (0,37-4,0моль.%) та питомою поверхнею 25-800м 2/г. Одержання титанокремнеземного каталізатора за прототипом включає одержання титанокремнієвого полімеру реакцією органічного ефіру кремнію (тетраалкоксисилану) з ефіром ортотитанової кислоти в лужних умовах, співосадження одержаного розчину з силікатом з утворенням титанокремнезему та прожарювання одержаного осаду. Причинами, що перешкоджають отриманню титанокремнезему з високим вмістом ізольованих атомів титану та молекулярно-ситовими властивостями є неконтрольованість складу та координаційного стану атомів титану в титанокремнієвому полімеру під час його одержання. Оскільки полімер синтезують із суміші органічних ефірів кремнію та титану, то значно більша швидкість гідролізу та конденсації ефірів титану приводить до утворення зв'язків Ti-О-Ті та включень діоксиду титану, який неактивний в реакціях епоксидування, а методика одержання титанокремнезему шляхом співосадження зазначеного полімеру та силікату не дозволяє одержувати пористий матеріал з молекулярно-ситовими властивостями. Задачею запропонованого винаходу є створення пористого титанокремнезему, в т. ч. однорідномезопористого, який характеризується високою питомою поверхнею та, згідно з винаходом, високим вмістом ізольованих атомів титану, які рівномірно розподілені в неорганічній матриці та знаходяться переважно в тетраедричній координації. 5 70511 6 Технічний результат, який дозволяє одержати Jap.- 1970.- 43, N2 P.466-469], гідроліз чи викорисзапропонований винахід, полягає у суттєвому збітання одержаного титанокремнієвого ефіру в темльшенні вмісту ізольованих атомів титану в ти таплатному синтезі з участю водного розчину ПАР та нокремнеземі (до 33,3моль.%), переважній їх тетсилікату або тетраетоксисилану - додаткового раедричній координації, розвиненій питомій джерела каркасоутворюючого реагента або без поверхні матриць (до 730м 2/г), та відносно вузьконього, гідротермальну обробку одержаного осаду, му (1нм) розподілі пор (мезопор) за розмірами. його фільтрацію та висушування і видалення ПАР Поставлена задача вирішується тим, що запрожарюванням (500-550°С, протягом 4-6 годин) пропонований пористий титанокремнезем, в т.ч. або екстракцією органічним розчинником. однорідномезопористий, характеризується висоЗаявлені властивості одержаних пористих та кою питомою поверхнею та, згідно з винаходом, однорідномезопористих титано-кремнеземних мависоким вмістом ізольованих атомів титану, а сатриць, крім результатів хімічного визначення вмісме - до 33,3моль.%, які знаходяться переважно в ту титану (таблиця), також ілюструють рентгенівтетраедричній координації та рівномірно розподіські дифрактограми (Фіг.1) ІЧ-спектри (Фіг.2), лені в неорганічній матриці. Також для розв'язання ізотерми адсорбції та криві розподілу пор за розпоставленої задачі розроблено спосіб одержання мірами (Фіг.3); результати вимірювання кислотноспористого титанокремнезему з високим вмістом ті (Фіг.4). ізольованих атомів Ті, під час якого, згідно винахоВ одержаних титанокремнеземах концентраду, проводять гідроліз титанокремнієвих ефірів цію титану визначали спектрофотометричним методом (у вигляді пероксидних комплексів) після загальної формули: (t-C4H9O)3SiO)´Ti(OR)4- x, (де tрозчинення відповідного зразка в суміші фторовоС4Н9=(CH3)3C - третинна бутильна група; R–С1-С10 дневої та сірчаної кислот. Ідентифікацію трисалкільний залишок (CH 3-, C2H5-, С3Н7- тощо, до С10Н21- включно), а х=2 або 3; у сумішах води з (трет-бутокси)-силанолу проводили за температурою плавлення (64-65°С), даними хімічного аналіорганічними розчинниками (ароматичні вуглеводні, зу, ІЧ-спектроскопії та термографії: вміст органічаліфатичні спирти) та водного розчину неорганічних гр уп визначали за втратою маси при ного силікату та/або тетра (нижчий алкіл) ортосипрожарюванні, кількість кремнію за масою залишлікату, або без нього, з наступним висушуванням та прожарюванням матеріалів. Крім того, запропоку. Аналогічно проводили ідентифікацію титанокремнієвих ефірів: за масою залишку після прожановано спосіб одержання однорідномезопористого рювання визначали кількість кремнію та титану, та титанокремнезему з високим вмістом ізольованих окремо кількість титану - за даними хімічного анаатомів Ті, згідно винаходу, з використанням в пролізу. цесі темплатного синтезу титанокремнієвого ефіру вищевказаної формули. Рентгенофазовий аналіз (РФА) одержаних титанокремнеземів проводили з використанням ренВирішення поставленої задачі базується на використанні титанокремнієвих ефірів, в яких атотгенівського дифрактометра (ДРОН-3м, СuКa). ми титану зв’язані через атоми кисню з атомами Сорбційні характеристики визначали за сорбцією кремнію і є ізольованими один від одного. При попари метанолу гравіметричним методом. Величидальшому одержанні титанокремнезему забезпени питомої поверхні визначали за методом БЕТ, чується рівномірний розподіл ізольованих атомів розподіл пор за розмірами розраховували за рівтитану в неорганічній матриці та їх тетраедрична нянням Кельвіна з додаванням до знайденої великоординація. Використання індивідуальних (сте хічини товщини двох моношарів адсорбованих моометричних) титанокремнієвих сполук, робить лекул метанолу (0,8нм). За різницею параметра процес одержання титанокремнеземного матеріагексагональної комірки одержаних пористих титалу контрольованим (певним хімічним складом ефінокремнеземних матриць та середнього діаметру ру та кількістю додатково доданого каркасоутвоїх мезопор розраховували середню товщину стінок рювача). Крім того, використання для одержання мезопор. Кислотність титанокремнеземних пориспористих титанокремнеземних матриць методик тих матеріалів визначали методом термопрогратемплатного синтезу (у присутності поверхневомованої десорбції аміаку (ТПДА), каталітичні власактивних речовин - ПАР), які потім видаляють, тивості - в модельній реакції гідроксилювання дозволяє підвищити пористість та однорідність бензолу пероксидом водню. пористої структури кінцевого неорганічного матеЯк свідчать результати хімічного аналізу, заріалу. пропонований спосіб одержання титанокремнезеРеалізація запропонованого способу одермів дозволяє отримувати пористі матриці з вмісжання пористого та однорідно-мезопористого титом титану до 33,3моль.% (таблиця). З танокремнезему з високим вмістом ізольованих дифрактограм, одержаних після прожарювання атомів титану включає одержання трис-(третпористих титанокремнеземних матриць, видно, що бутокси)хлорсилану за реакцією тетрахлорсилану окрема фаза діоксиду титан у відсутня (відсутні та трет-бутилового спирту в присутності органічної рефлекси анатазу в області 25 2Q°), що може свіоснови, подальший гідроліз трис-(третдчити про те, то ти тан знаходиться у матеріалі у бутокси)хлорсилану присутності піридину з утвовигляді ізольованих атомів (Фіг.1, позначено d100, ренням трис-(трет-бутокси)силанолу та синтез Å, н умерація матеріалів відповідає таблиці). Наявтитанокремнієвого ефіру за реакцією одержаного ність рефлексів при 1-2 2Q° свідчить про утворентрис-(трет-бутокси)силанолу з тетраалкілортотиня впорядкованої мезофази, характерної для одтанатами, за описаними в літературі методиками норідномезопористих матеріалів. Про відсутність [Abe Y., Kijima I. //Bull.Chem.Soc. Jap. -1969. -42, фази діоксиду титану (зв'язків Ті-О-Ті) свідчать і N4 -P.1118-1123. Abe Y., Kijima I. //Bull.Chem.Soc. дані ІЧ-спектрів - відсутні смуги поглинання в об 7 70511 8 ласті 570-550см -1, які належать коливанням цих Одержання трис-(три-(третзв'язків (Фіг.2). Високі величини питомої поверхні бутокси)силокси)ізопропоксититану. 3,77г пористих титанокремнеземів (до 730м 2/г) та їх мо(0,0143моль)трис-(трет-бутокси)силанолу розчилекулярно-ситові характеристики підтверджуються няють при нагріванні в 10мл толуолу. До розчину ізотермами адсорбції та кривими розподілу пор за додають 1,3мл (0,047моль) тетраізопропоксититарозмірами - півширина максимуму становить блину. С уміш кип’ятять протягом 2-3 годин, після чого зько 1нм (Фіг.3). Ізольований характер атомів тирозчинник відганяють у вакуумі. Отримують ефір тану в одержаних матеріалах підтверджується трис-(три-(трет-бутокси)силокси)ізопропоксититан також їх кислотними властивостями, та тим, що (Ti3SiE) з виходами 80-90%. концентрація кислотних центрів пропорційна вмісЗа аналогічною схемою, з використанням реату титану, зокрема 0,37, 0,27 та 0,11ммоль/г для кційної суміші, яка містить 2,51г трис-(третзразків, вміст титану в яких становить 33,2, 26,8 та бутокси)силанолу синтезують біс-(три-(трет14,0моль.% (Фіг.4, криві 1, 2, 3 відповідно). бутокси)силокси)діізопропоксититан (Ti2SiE), а 1. Одержання вихідних речовин. також їх н-бутокси та н-пропокси аналоги - при а) - одержання трис-(трет-бутокси)силанолу. В використанні потрібної кількості відповідно тетрадвогорлий реактор об'ємом 250мл зі зворотнім н-бутоксиду або тетра-н-пропоксиду титан у захолодильником, хлоркальцієвою трубкою та крамість тетра-і-пропоксиду. пельною воронкою вміщують 38,75г (0,52моль) 2. Приклади конкретного виконання способу трет-бутилового спирту, 42,2мл (0,52моль) піридиодержання однорідномезопористих титанокренену та 50мл толуолу. При постійному перемішуванземних матеріалів з високим вмістом ізольованих ні на магнітній мішалці по краплях додають 15мл атомів титану. (0,13моль) тетрахлориду кремнію. Реакційну масу Приклад 1. (Зразок 1, Таблиця 1) 0,8092г нагрівають на водяній бані протягом 10 годин за (0,00089моль) трис-(три-(трет-бутокси)силокси)відсутності доступу вологи повітря, після чого осад бутоксититану розчиняють в 2мл толуолу. До одегідрохлориду піридинію відфільтровують та проржаного розчину при перемішуванні додають мивають на фільтрі кілька разів гарячим толуолом. 3,5мл води. Перемішування продовжують до утвоЗ фільтрату відганяють у вакуумі розчинник. Одерення гелю. Після чого реакційну масу витримують ржаний трис-(трет-бутокси)хлорсилан (об'ємом протягом 72-х годин на повітрі при 16-20°С та ви20,5мл (0,075моль)) вміщують в колбу об'ємом сушують при 100-120°С протягом 5 годин. Одер100мл, в якій міститься 25мл води та 25мл піридижаний осад прожарюють при температурі 540°С ну. Розчин перемішують за допомогою магнітної протягом 2-3год., підвищуючи температуру від мішалки при нагріванні до 70°С протягом 1-1,5 кімнатної із швидкістю близько 1град/хв. годин та залишають на 12 годин при кімнатній теТаблиця 1. Умови одержання та характеристимпературі. Осад трис-(трет-бутокси)-силанолу ки титанокремнеземних пористих матриць: вмісту відфільтровують, промивають кілька разів водою титану, величини питомої поверхні (Sпит), об'єму та висушують спочатку 4-5 годин під вакуумом пор (Vs), міжплощинної відстані (d100), параметру (при нагріванні до 30-40°С), а потім 24 годин над гексагональної комірки (ао), середнього діаметру хлоридом кальцію. мезопор (Dпор) та середньої товщини стінок мезоб) Одержання титанокремнієвих (TiSiE) ефірів пор (h). (одержували за методикою, близькою до наведеної в літературі [Abe Y., Kijima І. //Bull.Chem.Soc Jap. -1970.- 43, N2 - P.466-469]). Таблиця 1 Зразок Ефір 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11* 12* 13* Ті-3Si Ti-2Si Ti-3Si Ti-3Si Ti-3Si Ti-3Si Ti-2Si Ti-2Si Ti-2Si Ti-2Si Ti-3Si Ti-3Si Ti-2Si K2SiO3(TEOS)/Ti2SiE(Ti3SiE), моль (в реакц. суміші) не додавалися не додавалися 4,5 4,2 4,0 4,0 2,3 1,9 1,5 не додавалися 5,7 7,9 15,7 Вміст Ті, моль% 25,0 33,3 9,8 14,0 17,0 10,6 15,0 26,8 23,6 33,3 21,5 11,8 8,1 Sпит, м 2/г 400 380 437 460 273 330 673 532 610 450 533 730 470 VS , см 3/г 0,50 0,48 0,50 0,58 0,72 0,77 0,68 0,50 0,58 0,60 0,30 0,42 0,31 d100 a нм D , нм h стінок, нм о nop нм 1,4 1,2 5,3 6,1 2,4 3,7 4,2 4,9 2,8 2,1 4,2 4,9 2,8 2,1 4,2 4,9 2,8 2,1 5,8 6,5 2,4 4,1 5,3 6,1 2,8 3,3 5,6 6,5 2,3 4,2 5,6 6,2 2,1 4,1 5,3 6,1 2,1 4,0 5,3 6,1 2,2 3,9 5,3 6,1 2,2 3,9 *- як додатковий каркасоутворювач використовували TEOS (тетраетилортосилікат). 9 70511 Приклад 2. (Зразок 2, Таблиця 1). 0,5055г (0,000725моль) біс-три-(трет-бутокси)-силокси)дин-пропоксититану розчиняють у 1,5мл нбутилового спирту. Синтез проводять за методикою, наведеною в прикладі 1. Приклад 3. (Зразок 3, Таблиця 1) Одержання однорідномезопористих титанокремнеземних матеріалів з використанням темплатного синтезу. 0,4679г (0,00127моль) цетилтриметиламонійброміду розчиняють в 9,0мл (0,5моль) дистильованої води. До розчину при інтенсивному перемішуванні додають 0,25мл (0,000163моль) трис-(три-(третбутокси)силокси)пропоксититану та розчин 0,85мл силікату калію (7,75М) в 1,9мл води. Співвідношення кількостей реагентів (моль) в реакційній суміші становить 0,5ПАР: 1K2SiО3: 0,218TiSiE: 200Н2О. Розчин інтенсивно перемішують протягом 4 годин, після чого нейтралізують за допомогою 2М розчину соляної кислоти до рН9,5, осад відфільтровують, промивають водою до нейтральної реакції (за лакмусом). Висушують при 100°С протягом 2 годин та прожарюють протягом 3 годин при 540°С для видалення темплату. Приклад 4. (Зразок 4, Таблиця 1) Склад реакційної суміші (моль) 0,5ПАР:1К2SіО3 : 0,23Ti3SiE:180Н2О. До розчину 0,3305г (0,000906моль) ПАР - цетилтриметиламоній бромід (СТМАВr) у 5,0мл дистильованої води при інтенсивному перемішуванні додавали 0,50мл розчину трис-(три-(третбутокси)силокси)пропоксититану в толуолі 0,00045моль ефіру і одразу ж після цього - розчин силікату калію (0,24мл в 1,75мл води), перемішують протягом 2-3 годин, а потім поступово нейтралізують 2М розчином соляної кислоти до рН»9-10. Осад відфільтровують, промивають дистильованою водою до нейтральної реакції (за лакмусом) і висушують при температурі 100°С. Для видалення темплату зразки прожарюють при температурі 540°С протягом 2-3год., підвищуючи температуру від кімнатної із швидкістю близько 1град/хв. Приклад 5. [Зразок 5, Таблиця 1). Одержували за методикою, аналогічною наведеній в попередніх прикладах з використанням реакційної суміші складу: 0,5ПАР:1K2SiO 3:0,25Ti3SiE:170H2O. Приклад 6. (Зразок 6. Таблиця 1). Склад реакційної суміші: 0,5ПАР:1К2SіО3:0,25(Ti3SiE):180H2O. Відрізняється природою використаного ефіру трис(три-(трет-бутокси)силокси)ізопропоксититану - у вигляді розчину в толуолі. Приклад 7. (Зразок 7. Таблиця 1). Склад реакційної суміші: 0,45ПАР:1K2SiO3:0,42Ti2SiE:180H2O. Відрізняється природою титанокремнієвого ефіру біс-три-(трет-бутокси)силокси)дипропоксититану. Приклад 8. (Зразок 8, Таблиця 1). Склад реакційної суміші 0,7ПАР:1К2SіО3 :0,514Ti2SiE:220H2O. 10 Використовували біс-три-(трет-бутокси)силокси)ди-н-бутоксититан (розчин у бутанолі). Отриманий осад вміщують в автоклав та піддають гідротермальній обробці протягом 24 годин при 100°С, після чого відфільтровують, промивають, висушують та прожарюють за методикою, аналогічною наведеній вище. Приклад 9. (Зразок 9, Таблиця 1). Матеріал одержали за методикою наведеною в прикладі 8, склад реакційної суміші 0,5ПАР:1K2SiО3 :0,66Ti2SiF:200Н2О. Приклад 10. (Зразок 10, Таблиця 1). 0,700г (0,0019моль) ПАР та 0,17г (0,0030моль) КОН розчиняють в 12,3мл води. При інтенсивному перемішуванні додають розчин 2,3725г (0,0034моль) розчину біс-три-(трет-бутокси)-силокси)ди-нпропоксититану у 4мл бутанолу. Склад реакційної суміші (моль) 0,56ПАР:1Ti2SiE:0,88KOH:200H2O. Подальший синтез проводять за методикою, наведеною в прикладах 3-6. Приклад 11. (Зразок 11, Таблиця 1). Одержання мезопористих матеріалів з використанням тетраетил ортосилікату. Склад реакційної суміші (моль) 0,51ПAP:1TEOS:0,176 Ti3SiE:200H2O До розчину 1,004г (0,00275моль) ПАР в 20мл дистильованої води додають 2,5мл (0,000998моль) розчину трис-(три-(трет-бутокси)силокси)пропо ксититану в толуолі, та 1,1мл (0,0054моль) тетраетилортосилікату. Реакційну масу перемішують протягом 5 годин, потім за допомогою 2М соляної кислоти доводять рН до 3,0 (протягом 2-х годин). Суміш перемішують протягом 24 годин, осад відфільтровують, висушують та прожарюють. Приклад 12. (Зразок 12, Таблиця 1). Матеріал одержали за методикою наведеною в прикладі 8, склад реакційної суміші (моль) 0,49ПАР:1TEOS:0,127Ti3SiE:200H2O. Приклад 13. (Зразок 13, Таблиця 1). Матеріал одержали за методикою наведеною в прикладі 8, склад реакційної суміші (моль):0,50ПАР:1TEOS:0,067Ti2SiE:200H2O Ti2SiE. Таким чином, спосіб, що заявляється, дозволяє отримувати матеріали з більшою концентрацією ізольованих атомів титану (до 33,3моль.%, таблиця), ніж відомі способи. Матеріали характеризуються величинами питомої поверхні до 730м 2/г, середнім діаметром пор 2,1-2,4нм та відносно вузьким (близько 1нм) їх розподілом за розмірами. Завдяки ізольованим атомам титану синтезовані титанокремнеземні матеріали характеризуються наявністю кислотних центрів середньої сили, концентрація яких зростає з підвищенням вмісту титану в зразках, та високою каталітичною активністю в модельній реакції гідроксилювання бензолу пероксидом водню. 11 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 70511 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Porometric titanisilica with high content of isolated titatinium atoms, method for its receiving and method for receiving homogenous mesoporous titanosilica

Автори англійською

Kovalenko Oleksandr Stepanovych, Hryn Svitlana Valeriivna, Tsyrina Valentyna Vasylivna, Illin Volodymyr Heorhiiovych

Назва патенту російською

Пористый титанокремнезем с высоким содержанием изолированных атомов титана, способ его получения и способ получения однородномезопористого титанокремнезема

Автори російською

Коваленко Александр Степанович, Гринь Светлана Валерьевна, Цирина Валентина Васильевна, Ильин Владимир Георгиевич

МПК / Мітки

МПК: B01J 21/06, B01J 20/10, B01J 35/00, C01B 37/00, C01B 39/00

Мітки: вмістом, пористий, високим, атомів, титанокремнезему, спосіб, одержання, титанокремнезем, ізольованих, однорідномезопористого, титану

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-70511-poristijj-titanokremnezem-z-visokim-vmistom-izolovanikh-atomiv-titanu-sposib-jjogo-oderzhannya-ta-sposib-oderzhannya-odnoridnomezoporistogo-titanokremnezemu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пористий титанокремнезем з високим вмістом ізольованих атомів титану, спосіб його одержання та спосіб одержання однорідномезопористого титанокремнезему</a>

Подібні патенти