Способ получения золя гидратированного окисла металла Советский патент 1980 года по МПК C25B1/00 B01J13/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗОЛЯ ГЙДРАТИРОВАННОГО ОКИСЛА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к технологии получения золей гидратироваШ1ых окисйов металлов в степени окисления 4, например, гидратированных двуокисей олова и титаш, используемы для синтеза неорганических сорбентов золь-гель методом. Известен способ получения золей гидратированных окислов металлов электролизом их кис лых растворов 1. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения золя гидратированного окисла металла в четырехвалентном состоягаш, например, олова путем электролиза раствора соли металла до атомного отношения, аниона к металлу НО 2. Недостатком способа является то, что уже при достижении атомного отношения аниона к металлу менее 2 гидратированная двуокись металла выпадает в осадок, что приводит к потерям металла. Цель изобретения - повьпиение выхода продукта. Поставленная цель достигается тем, что электролиз ведут в присутствии соли пиркония ИЛИ , взятой в количестве. 0,2-50 ат.% по отношению к металлу исходной соли. Содержание циркония или гафния в растворе должно быть вьппе 0.2 ат.% по отношению к основному металлу. Присутствие циркония или гаф1шя MCHbuie 0,2 ат.% не оказывает влияния на устойчивость золя. Введение добавок циркония или гафния в количестве больше 50 ат.% нецелесообразно. Повышение устойчивости золя в присутствии циркония или гафния обусловлено увеличением заряда золя вследствие совместного осаждения положз1тельного заряженного тетрамерного комплекса циркония или гафния с гидратированным окислом металла. Для получения золя гидратированного окисла металла раствор соли заливают в среднюю камеру трехкамерного электролизера. Анодную и катодную камеры заполняют 0,2 н. НС1. В качестве электродов используют для анода - графит, для катода цирконий. Камеры соответственно отделены мембранами-анионитовой и катионитовой. Электролиз проводят током 35 мА/см мембраны, до достижения

, 3 715

необходимого мольного отношения аниона к металлу.

-В примере 1 приведены резул1 таты по получению золя титана по технолопш известного способа, без добавок щфкошш или гафния.

В примере 2 и 3 - получение золей титана и олова по предлагаемом) способу.

П р и м е р 1.. В трехкамерный электролизер, в средшого камеру заливали раствор четыреххлористого титана с концентращ ей по TiOa 1,05 М, приготовле шого из TiCl4 (безводн.) и имеющего стехиометрическое отношение хлора к титану 4:1. В результате электро лиза, при достижегБш атомного отноатения Cl/Ti-2,8:2 наблюдали интенсивное выпадение мелкодисперсного осадка при Cl/Ti 2,5 концентрация электролизуемого раствора по TiOa составила 0,106 М, а потери TiOj при получении золя составили 89,9%.

Пример 2. Подвергаемый злектролизу водньп раствор с концентрацией по TiOj 1 М добавляли цирконий (ZrOCl2-8H20) в количестве I ат.% по отношению к титану. В процессе электролиза было достигнуто атомное. отношение Cl/Ti 03, при зтом.золь сохранял устойчивость. Потерь Т Юз, практически не наблюдалось.

П р и М е-р 3. Проводили электролиз водного раствора четыреххлористого олова с концентраци ей по SnOj 1 М, приготовле1шого из SnCl4 (безводн.) и имеющего стехиометрическое отношение хлора к. олову 4:1. Добавка циркония (ZrOCl2-8H20) в количестве 5 ат.% по отноше шю к олову позволяет вести электролиз до атоьшого отношения Cl/Sn 0,4. Потерь SnOj при этом не наблюдали.

Таким образом, проведение электролиза в присутствии соли циркония или гафния позволяет пол чать концентрированные золи окислов многовалентных металлов устойчивые Б течение длительного времени.

Ф о р М у л а и 3 о б р е т е н и я

Способ получения золя гидратирова1шого окисла металла в четырехвалентном состоянии путем электролиза раствора соли металла с переходной валентностью до атомного отноше.ния aifflona к металлу равного 1-0,3, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения выхода проду1ста за счет исключенияего потерь, элек1ролиз ведут в присутствии соли циркония .или гафния, взятой в количестве 0,2-50,0 ат.% по отношению к металлу исходной соли.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США N° 3280011, кл. 204-15, опублик. 1967.