Способ получения гидрохромитов игидрополихромитов металлов Советский патент 1976 года по МПК C01G37/00 

1

Изобретение относится к области получения гидрохромитов и гидрополихромитов металлов и может быть использовано в химической промышленности при производстве катализаторов.

Известен способ получения хромитов металлов путем взаимодействия хром- и металлсодержащих компонентов. Однако по такому способу образующиеся порошкообразные продукты характеризуются малой удельной поверхностью 10-60 , при этом отсутствует возможность регулирования соотношения (МетО,г:Сг20з) в продуктах реакции.

Целью изобретения является разработка низкотемпературного получения высокопористых каркасных гидрохромитов и гидрополихромитов .металлов, имеющих удельную поверхность, измеряемую сотнями , что позволит резко повысить каталитическую активпость этих соединений и регулируемый условиями синтеза состав.

Это достигается тем, что в качестве исходного хромсодержащего компонента применяют пористую гидратированную окись хрома (хро.могель), а в качестве металлсодержащего ко.мпонента - растворы солей металлов, и процесс проводят в присутствии комплексообразователей в буферных смесях.

Целесообразно в качестве ко.милексообразователей использовать а.ммиак, ацетат-ионы, фторид - ионы и др.

При взаимодействии ионов металлов с высокопористым хромогелем в водных растворах при комнатной температуре происходит постепенное превращение хромогеля в гидрополихромиты и гидрохромиты .металлов.

При полно.м превращении хромогеля образуются высокопористые гидрохромиты .металлов с отношением окислов в их составе, отвечающем простейшему хромиту, например Сг2Оз:МеО 1:1, что Соответствует гидрохромиту состава Me(CrO2)2-/iH20.

При неполном превращении хромогеля образуются гидрополихромиты металлов, содержащие в своем составе некоторый избыток Сг20з по сравнению с гидрохро.мито.м простейшего состава.

Состав образующихся продуктов регулируется условия.ми проведения реакции, концентрацией реагирующих веществ, продолжительностью контакта реагентов.

Пример 1. При взаи.модействии хромогеля с раз.меро.м частиц 0,2-0,4 мм с растворами аммиаката цинка в 0,33 М растворе а.ммиака (величина Т:Ж в опытах 1:500) при изменении концентрации ионов цинка от 2,5-10- мг-ион/мл до 0,2 мг-иои/мл (рН 10,3-11,1) через 30 суток контакта был получен ряд продуктов с из.меняющимся отно3

шением ZnO. л их соста.К: от 0,03:1 до 1:1. Взаимодействие реагентов проводило€ь гз плотно закрытых сосудах. Измеренная методом адсорбции воздуха новерхность образцов е отношением 2пО:Сг20з в их составе, равном 0,08:1 и 0,82:1, составила соответственно 292 и 248 м2/г.

Пример 2. При взаимодействии 0,024 М раствора аммиаката цинка в 0,25 М растворе аммика (рН 10,51) с хромогелем при изменении контакта от 5 мин до 20 суток получен ряд продуктов, отношение ZnOCr O в составе которых изменялось от 0,17:1 до 1:1. В опытах использовалась фракция хромогеля с размером частиц 0,2-0,4 мм; величина Т:Ж в опытах 1:500. Взаимодействие реатентов проводилось в плотно закрытых сосудах.

Г1 р и М е р 3. При реакции хромогеля с 0,022 М раствором аммиаката кадмия в 0,9М растворе аммиака (рП 11,0) при изменении времени контакта реагентов от 5 мин до 20 суток получен ряд продуктов, отношение СсЮ:Сг20з в которых изменялось от 0,1:1 до 0,8:1. Взаимодействие реагентов проводилось в плотно закрытых сосудах при Т:Ж 1:500. Использовалась фракция хромогеля с размером частиц 0,2-0,4 мм.

П р ;-1 М е р 4. Через 3 месяца контакта хромогеля (фракция с размером частиц 0,2- 0,4 мм) с 0,093 М раствором аммиаката меди в 0,3 М растворе аммиака (рН-10,2) при

4

Т:Ж --1:500 получен гидрохромит меди, отношение СиО:Сг2Оз в составе которого равно 1:1. Взаимодействие реагентов проводили в плотно закрытых сосудах. Поверхность образцг:, измеренная методом адсорбции воздуха, равна 252 .

В аналогичных условиях при контакте хромогеля:

а)с 0,1 М раствором А1(КЮз)з в ацетатном буфере (,6) получен продукт с отношением А12Оз:Сг20з, равным 0,76:1;

б)при контакте с 0,09 М раствором MgCb в аммиачном буфере (рН 9,5) получен продукт с отношением MgO:Cr2O3, равным

0 55:1;

в)при контакте с 0,27 М раствором (НН4) при рП 4,8 получен продукт с отношением ТЮ2:Сг20з, равным 0,3:1.

Фор М у л а изобретения

1. Способ получения гидрохромитов и гидрополихромитов металлов путем взаимодействия хром- и металлсодержащих компонентов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения каталитически а(тивных продуктов с развитой удельной поверхностью, в качестве хромсодержащего компонента применяют пористую гидратированную окись хрома (хромогель), а в качестве металлсодержащего компонента - растворы солей металлов, и процесс проводят в присутствии комплексообразователей и в буферных смесях.