Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
Частицы силикагеля сферической формы могут быть получены и путем обработки гранулированных частиц в кипящем слое или непрерывным формованием мелких частиц геля со связующим. Для этой же цели в процессе образования геля можно применить следующие способы:
• формирование небольших капелек золя в процессе сушки распылением;
• впрыскивание капелек золя в жидкость, с которой они не смешиваются, и последующее их застудневание при химическом воздействии или нагревании;
• связывание частично полимеризованного или коллоидного кремнезема с водорастворимым органическим соединением, после чего из раствора выпадают сферические частицы смешанного вещества, которые затем затвердевают.
Если деионизированный золь сушить распылением, то можно получить сферические гранулы размером несколько микрометров, но удельная поверхность будет определяться размером частиц исходного золя [пат. 3284369, 1966 г. (США)]. Сферические гранулы различных размеров образуются также при изменении размеров капелек золя кремнекислоты, эмульгируемого в масле. Эмульгатор добавляют до затвердевания капелек [21, с. 722,723]. При полимеризации мочевины и формальдегида в кислом золе кремнезема получаются однородные по размеру сферические частицы диаметром от 0,5 до 20 мкм. После выжигания органического полимера сферические частицы кремнезема приобретают пористую структуру, и их можно использовать в хроматографии [21, с. 544].
Получающиеся в процессе уплотнения геля сферические частицы диаметром 1 мкм могут быть спрессованы и подвергнуты обжигу таким образом, что внутри первичных сферических частиц кремнезем полностью спекается, образуя непористые ядра, а между сферами остаются макропоры, формирующие связанную трехмерную сетку каналов. Такая структура кремнезема придает изделиям прочность на поперечный разрыв в два раза выше, чем изделиям из плавленого кварца; эти поры действуют как ограничители трещин. Такой способ получения сферических частиц может оказаться перспективным при изготовлении носителей для катализаторов, где прочность носителя играет очень важную роль и зачастую сдерживает применение кремнеземов.
44
Химия поверхности носителей
[Гл. 2
В результате формирования геля из относительно больших однородных коллоидных частиц получается широкопористая однородная структура. Ее преимуществом является то, что при повышенной температуре (чего нередко требуют каталитические процессы) масса катализатора не может легко сжиматься и разрушаться или спекаться, а однородные поры, образованные одинаковыми сферическими частицами с однородной упаковкой, обеспечивают постоянное значение удельной поверхности и каталитической активности [пат. 3301635, 1967г. (США)].
Силы между отрицательно заряженными поверхностями частиц аморфного кремнезема в присутствии адсорбированного катионного сополимера акриламида и хлорида 2-метакрилоксиэтилтриметиламмония были исследованы с использованием атомно-силовой микроскопии. Результаты были сравнены с экспериментально полученными данными изотерм адсорбции, электрофоретической подвижности, стабильности и светорассеяния. Адсорбированное количество полиэлектролита и конформация адсорбированного слоя на поверхности раздела твердое тело/жидкость сильно зависят от концентрации полимера, из которого происходит начальная адсорбция. При низких концентрациях полиэлектролита наблюдались нестабильные суспензии кремнезема по тестам на стабильность; в экспериментах по измерению светорассеяния обнаружен большой размер агрегатов при одинаковых условиях. Адсорбированное количество полиэлектролита было также мало, заметно меньше, чем монослойное покрытие, и измерения с помощью атомносиловой микроскопии (ACM) показывают, что полимер адсорбировался в плоской конформации. При более высоких концентрациях полиэлектролита наблюдалось увеличение адсорбированного количества, что приводило к более плотным поверхностным покрытиям, большей подвижности и стабильности суспензии [57].
Таблица 2.5
Отечественные пористые аморфные кремнеземы
Наименование, марка Vn, см3/г ?5уД| м /г dn, им
Силикагели
КСК-1 1,00-1,25 250 20-50
КСК-2 1,00-1,25 260-350 12-15
КСК-2,5 0,90-1,10 350-450 9,0-11,2
КСС-3 0,76-0,90 450-600 5,6-8,0
КСС-4 0,60-0,75 550-650 4,0-5,0
КСС-4с 0,60-0,75 600-850 3,6-5,0
КСМ-5 0,45-0,60 580-680 3,2-4,0
КСМ-6 0,25-0,40 450-550 2,0-2,8
КСМ-бп 0,25-0,35 450-650 2,2
КСМ-бс 0,25-0,45 600-780 1,6-2,4
МСК(гранул.) 0,90-1,10 240-280 13,5-16,0
ШСК (- “ -) 0,90-1,05 200-250 15-20
ШСМ (- “ -) 0,35-0,40 510-590 2,8-3,0
АСК (- “ -) 0,90-1,00 210-260 15-19
КСК (- “ -) 0,75-0,95 250-270 12-15
кем (- “ -) 0,30-0,40 520-690 2,4-3,0
КСС (- “ -) 0,60-0,80 550-650 6,0
КСМ (кусковой) 0,35-0,40 760-820 2,2-2,6
2.5]
Структура кремнезема
45
Таблица 2.5 (продолжение)
Наименование, марка V„, см3/г Зуд, м2/г dn, нм
ШСМ (кусковой) 0,35-0,40 720 2,1-2,3
ACM (- “ -) 0,35-0,40 720-800 2,1-2,6
С-3 0,90-1,05 350-500 7-12
С-4 0,28-0,45 450-600 2,0-3,6
КСК-А 1,00-1,25 270-300 12-14
КСКА-Н 0,92 250-450 12,5
Силикагели микросферические
МСА-750 0,8 40-90 40-100
