Способ металлизации кремнеземистого носителя Советский патент 1984 года по МПК C01B33/12 

о эо

0

:л

со Изобретение относится к технологии сорбентов, наполнителей и други активных твердых веществ, которые широко используются в химической промышленности в различных процесса сорбции, очистки газов, катализа. Известен способ металлизации кре неземистых или алюмоснлккатных носи телей, включающий обработку носител парами хлорида металла, обработку водой, сушку и восстановление lj . Однако данный способ длителен, а получаемый продукт гидрофилен и имеет малую удельную поверхность у восстановленного металла. Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достигаемому результату является способ металлизации кремнеземистого носителя, включающий обработку носителя парами хлорида металла в инертном газе, удаление физически сорбирован ного хлорида током инертного газа, восстановление и обработку сухим аммиаком 2J ., Недостатком известного способа ляется большая продолжительность с дии восстановления. Кроме того, пр дукт получается гидрофильным, что обусловлено гидроксильным покровом поверхности носителя и нанесенным металлическим слоем. Цель изобретения - интенсификаци процесса при одновременном создании возможности получения более гидрофобного продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу металлиза ции кремнеземистого носителя, включающему обработку носителя парами хлорида металла, удаление физически сорбированного хлорида, восстановле ние и обработку сухим аммиаком, в к честве кремнеземистого носителя используют кремнеземистый носитель с гидридными группами на поверхности а все стадии обработки проводят в токе водорода при температуре ниже температуры восстановления хлорида металла водородом в газовой фазе. Обработка кремнеземистого носителя с группами Si-H на поверхности парами хлоридов металлов приводит к образованию низших труднолетучих хлоридов, молекулярно-дисперсных в момент появления, количество кото рых регламентируется концентрацией групп Si-H на поверхности. Кремнезе 1истый носитель может быть получен предварительно соответствующим модифицированием обычного кремнезема, приводящим к созданию гидридных групп на поверхности, или может быть использован гидридполисилоксан - кремнеземистьш носитель с группами Si-H на поверхности, полученной поликонденсацией кремнийорганических мономеров. Осуществление взаимодействия кремнеземистого носителя с гидридными группами на поверхности и хлоридов металлов в обезвоженной газовой фазе с последующим восстановлением в водороде позволяет интенсифицировать процесс и получить поверхность металлизированного носителя с гидридными гидрофо бными группами. Восстановление нанесенных низших хлоридов происходит легче и быстрей, чем в случае восстановления металлоксидного слоя по известному способу, так как в восстанавливаемом продукте нет прочных связей иона металла с носителем. Вместе с тем получается высокодисперсный металл, что обусловлено высокой дисперсностью предварительно нанесенной металлосодержащей компоненты. Если температура обработки носителя ниже температуры восстановления паров хлорида водородом, то на стадии обработки парами хлорида металла носителя и удаления физически сорбированного хлорида водород будет выступать в качестве инертного газа-носителя. Но время на металлизацию, в целом, будет сокращаться, так как параллельно с протеканием двух указанных стадий будет происходить восстановление образующихся на поверхности носителя низших хлоридов до металла. Получаемые металлизированные твердые вещества могут быть эффективно применены для очистки сложных влагосодержащих газовых смесей от кислорода (за счет связывания его на развитой металлической поверхности) и от органических веществ (за счет адсорбции на гидрированной части поверхности) . Пример 1. В проточный реактор помещают 3 г кремнеземистого носителя, имеющего на поверхности гидридные группы (Sl) 315 , Н 1,82 вес.%), и обрабатывают пара3ми треххлористого железа, которые подают из испарителя током сухого и очищенного от кислорода водорода при 280°С (выше 300°С происходит восстановление хлорида э газовой фазе) в течение 1,5 ч. Последующей операцией пров.од г удаление непроре агировавшего треххлористого железа током водорода при той же температу ре в течение 1 ч. Если первые две стадии проводить не Е токе водорода а в токе инертного газа, то стадия, восстановления протекает 2 ч. Образ содержит 8 вес.% Fe. Металлизирован ный носитель 0,5 ч обрабатывают аммиаком при комнатной температуре. При пропускании черезколонку, запо Условия металлизации и свойства продукта

Температура t,C,

и время 2 , ч обработки

парами хлорида

t и С удаления физически сорбированного хлорида

t и t восстановления

Содержание металла, вес.%: I 2 с

500 и 4

«.

500 и 5

500 и 1,0 500 и 3,5 9 ненную полученным продуктом, в течение 10 ч со скоростью 200 мл/мин аргона, содержащего 50 ммоль/м влаги, 50 ммоль/м гексана и 1 ммоль/м кислорода, быпо связано кислорода на грамм железа а.д 25 ммоль, количество адсорбированного гексана на грамм продукта aj;- 1,0 ммоль. В известном способе время восстановления А ч при , аол 27 ммоль, acjn,4 0,02 ммоль. Прим,еры 2иЗ. Осуществлены с другими хлоридами технически аналогично. Условия металлизации и характеристики готового продукта приведены в таблице. Показатели по примерам хлоридом Си I 3 с хлоридом Ni

СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КРЕМНЕЗЕМИСТОГО НОСИТЕЛЯ, включающий обработку носителя парами хлорида метал ла, удаление физически сорбированного хлорида, восстановление и обработку сухим аммиаком, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса при одновременном создании возможности гидрофобизаций получаемого продукта, в качестве кремнеземистого носителя используют кремнеземистый носитель с гидридными группами на поверхности, а все стадии обработки проводят в токе водорода при температуре ниже температуi ры восстановления хлорида металла водородом в газовой фазе. (Л