СО 00 00
со qD
Изобретение относится к технологи получения Рысокодисперсных оксидов, которые могут быть использованы в качестве катализаторов и в других областях промышленности.
Цель изобретения - снижение энергзатрат и упрощение процесса получени высокодисперсных неорганических оксидов металлов побочных групп переменной валентности за счет исключения энергоемких операций по созданию высоких температур, отказа от сложного оборудования, способного вьдерживать высокие температуры, специальной аппаратуры для улавливания высокотоксичных газов, а также устранения дополнительных стадий по дезагрегати- рованию частиц.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
Пример 1. Способ получения оксида железа (о -модификации).
10 г монокарбоксилцеллюлозы в виде хлопчатобумажной ткани с обменной емкостью 2,7 мг экв/г обрабатывают 0,25 н раствором хлорного железа в течение 2 ч при периодическом перемешивании, после чего образец эвакуируют из раствора, промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе. Высушенную железную соль монокарбоксилцшшюлозы сворачивают в рулон и укрепляют на штативе в вертикальном положении. Инициированное поджигание его осуществляют либо открытым источником огня, либо проволочным нагревателем при температуре красного каления. Время сгорания образца в воздушном потоке со скоростью 0,5 л/мин составляет 10 мин. Выход оксида железа равняется 0,7 г. Состав оксида, определяемый на основе химического и рентгенографического анализа, отвечает формуле Fe-jOj (oi-модификации). По данным электронной микроскопии оксид железа сохраняет текстуру исходной ткани, которая легко разрушается при небольшом механическом воз- . действии. При этом образуется высо- кодисперсньм оксид железа с размером частиц не более 0,5 мкм.
Пример 2. Способ проводят аналогично примеру I. Отличие состоит в том, что используют железную соль монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 4,0 ./г. Время сгорания железной соли монокарбоксил
0
5
0
5
0
5
0
5
целлюлозы в этом случае составляет 15 мин при скорости воздушного потока 0,7 л/мин. Выход оксида железа равняется 1,1 г. Состав оксида по, данным химического и рентгенографического анализа отвечает формуле (/-модификации). Размер частиц оксида железа не более I мкм.
Пример 3, Способ получения оксида хрома .
Способ проводят по примеру 1. В качестве исходной соли используют хромовую соль монокарбоксштцеллюло- зы. Состав оксида по данным химического и рентгенографического анализа отвечает формуле Размер частиц не превьш1ает 0,3 мкм. Время сгорания образца в воздушном ho- токе со скоростью 0,5 л/мин 12 мин. Выход оксида хрома равняется 0,65 г.
Пример 4. Способ получения оксида меди СиО.
10 г монокарбоксилцеллюлозы в виде хлопчатобумажной ткани с обменной емкостью 2,7 мг.экв/г обраба- тывают 0,25 н раствором ацетата меди в течение двух часов при периодическом перемешивании, после чего образец эвакуируют из раствора, про- мьшают дистиллированной водой и сушат на воздухе. Высушенную медную соль монокарбоксилцеллюлозы сворачивают в рулон и закрепляют в штативе в вертикальном положении. Инициированное поджигание образца осуществляется либо открытым источником огня, либо проволочным нагревателем при температуре красного каления. Время сгорания образца в воздушном потоке со скоростью 0,5 л/мин составляет 10 мин. Вькод оксида меди равняется 0,8 г. Состав оксида по данным рентгенографического и химического анализов отвечает формуле СиО. Размер частиц 0,5 мкм.
Пример 5. Способ аналогичен примеру 3. Отличие состоит в том, что используют железную соль монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 1,8 мг.экв/г. Скорость воздушного потока 0,2 л/мин. Состав оксида железа по данным рентгенографического и химического анализов отвечает формуле .j. Степень дисперсности частиц 0,4-0,5 мкм. Выход оксида железа 0,4 г.
Пример 6. Способ проводят по примеру 3. Отличие состоит в том.
что используют железную соль моно- карбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 5,1 мг.экв/г. Скорость воздушного потока 1,1 л/мин. Как следует из данных химического анализа в конечном образце присутствует до 3% угольного остатка. Дисперсность частиц полученного оксида лежит в пределах 0,5-1,0 мкм. .
Высокая степень дисперсности в данном способе обеспечивается выбором исходной соли, в качестве которой выступает металлзамещенная мо- нокарбоксилцеллюлоза с обменной емкостью 2,7-4,0 мг. экв/г., а процесс ведут при их инициированном поджигании на воздухе при скорости воздушного потока 0,5-0,7 л/мин.
Выбор монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 2,7-4,0 мг.-.экв/г обусловлен тем, что при использовании монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью ниже 2,7 мг.экв/г уменшается выход целевого продукта. Уве личение обменной емкости более 4,0 мг. экв/г приводит к замедлению скорости горения и становится возможным неполное выгорание углеводно
Снижение обменной емкости и СКО7 рости воздушного потока хотя и,позволяет добиться полного выгорания целлюлозной основы, но при этом не наблюдается сушестненного повьпяе- ния дисперсности конечного продукта и выход неорганического оксида неоправданно уменьшается (пример 5)
Таким образом, в запредельных условиях дисперсность полученных оксидов не отличается от предлагаемых, происходит либо уменьшение выхода (при обменной емкости ,2,1 мг. экв/г и скорости воздушного потока 0,5 л/мин), либо ухудшение чистоты конечного продукта (при обменной емкости 4,0 мг. экв/г и скорости воздушного потока 0,7 л/мин).
Таким образом, предлагаемый способ несомненно отличается простотой и меньшей энергоемкостью по сравнению с известным. Он позволяет существенно с-низить энергозатраты, так как процесс разложения солевых форм монокарбоксилцеллюлозы после их инициированного поджигания на воздухе njioTeKaeT за счет теплоты, выделяемой при сгорании целлюлозной
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения высокодисперсного оксида металла | 1990 |
|
SU1745679A1 |
| Способ ионообменного извлечения лития из растворов | 1987 |
|
SU1462566A1 |
| Способ получения формованного ионообменного материала | 1980 |
|
SU951852A1 |
| ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ИОНООБМЕННИК | 2010 |
|
RU2461520C2 |
| Способ получения удобрения длительного действия | 1990 |
|
SU1787986A1 |
| Способ обработки катионитов для предотвращения разбухания обессоливающей смеси ионитов | 1978 |
|
SU753857A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИОНОВ МАРГАНЦА ИЗ ВОДЫ | 1995 |
|
RU2091158C1 |
| Способ обработки воды | 1988 |
|
SU1662942A1 |
| Способ регенерации химикатов из щелока от горячего облагораживания сульфитной целлюлозы | 1987 |
|
SU1477801A1 |
| Способ получения сорбентов | 1975 |
|
SU629216A1 |
Изобретение относится к технологии получения высокодисперсных оксидов и позволяет снизить энергозатра- тц и упростить способ. Предложенный способ получения высокодисперс ных оксидов металлов переменной валентности побочных подгрупп заключается в том, что проводят обработку монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 2,7-4,0мг.экв/г раствором соответствующего металла с получением солевых форм монокарбоксицеллюлозы , промьшку, сушку и термическое разложение ведут сжиганием на воздухе при « скорости воздушного отока 0,5- . 0,7 л/мин.
матрицы, что ухудшает чистоту получа- зо основы.
емого оксида.В газообразных продуктах сгорания
Предлагаемьй интервал скорости по- солевых форм монокарбоксилцеллюлозы дачи воздуха, равный 0,5-0,7 л/мин, отсутствуют выеокотоксичные газы обусловлен тем, что при скорости воздушного потока меньше 0,5 л/мин замедляется горение солей монокарбоксилцеллюлозы. При этом становится возможным неполное выгорание углеводной основы, т.е. снижается качество целевого продукта. Скорость более 0,7 л/мин не приводит к улучшению качества целевого продукта и поэтому нецелесообразна экономически. Верхний предел скорости воздушного потока 0,7 л/мин оказьшается достаточным для того, чтобы солевые формы монокарбоксилцеллюлозы с обменной емкостью 4,0 мг.экв/г при инициированном поджигании сгорали с образованием фазы неорганического оксида. При дальнейшем увеличении одновременно обменной емкости и скорости воздушного потока удается осуществить самопроизвольное горение образца (в виде беспламенного горения- тления) , но помимо фазы оксида в продукте присутствует до 3 мас.% углерода из-за неполного выгорания целлюлозной основы (пример 6).
аммиак, оксиды азота, пары соляной кислоты и т.д., тем самым отпадает необходимость в сложном аппаратурном оформлении предлагаемого способа. Кроме того, изобретение позволяет реализовать высокую степень дисперсности целевого продукта без проведения дополнительных стадий по его дезагрегатированию. Кроме того,при инициированном поджигании образца фронт самораспространяющегося пла- мени и формирование фазы оксвда постоянно смещается сверху вниз, тем самым время нахождения образующегося оксида в области высоких ратур минимально. В этих условиях не происходит заметного спекания образца и сохраняется его высокая степень дисперсности.
55
Формула изобретения
Способ получения высокодисперсных оксидов металлов переменной валентности побочных подгрупп Периодической системы Менделеева, включающий термическое разложение солей, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и упрощения процесса, перед термическим разложением раствор соли соответствующего металла обрабатьгоают монокарбоксил целлюлоэой с обменной емкостью 2,7- 4,0 мг-экв/г,полученные солевые формы монокарбоксилцеллюлозы промывают, сушат, термическое раложение ведут сжиганием на воздухе при скорости воздушного потока 0,5-0,7 л/мин.
