Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 74 | 75 | 76 |

Исходными реагентами служили 0.1 М водный раствор солей ZrO (NO ) 2H O и Y (NO3)3. 6H2O (для ряда опытов Ч водно-спиртовой раствор 3 2. этих солей). Процесс проводился при пониженных температурах (0Ч2 оС) во избежание агломерации частиц образующегося осадка. Затем полученный гель промывался при помощи водоструйного насоса и был подвергнут сушке под давлением. По приведенной методике было проведено 18 синтезов, среди которых основное внимание уделялось влиянию pH среды на разpH среды на разсреды на размеры образующихся частиц. Классическим осадителем для данной системы является 1 М раствор гидроксида аммония. Для наших исследований были также выбраны 10 М и 0.1 М растворы. Полученные гели отличались друг от друга как консистенцией, так и скоростью пропускания воды в процессе промывки (2 л/час для 10 М NH4OH, 1 л/час для 1 М NH4OH, 0.2 л/час для 0.1 М NH4OH). Сушка первых 3-х порций проводилась в сушильном шка). Сушка первых 3-х порций проводилась в сушильном шкафу при температуре 110 оС (~0.5 г геля растирают между двумя химически инертными грузами и прижимают килограммовым грузиком на 10 минут).

Следующие 3 порции гелей были подвержены гидротермальной обработке в течении 4-х часов при 280 оС в автоклавах (под давлением ~ 40 атм). Ещё 3 порции были оставлены для старения на две недели, после чего высушены при 110 оС. В последнюю очередь, гели были подвергнуты центрифугированию в течение 40 минут при скорости вращения ротора около 3000 об/мин и также высушены при 110 оС. Также были проведены осаждения из 0.01 М раствора исходных солей и изучено влияние ПАВ (как дополнительно введенных в систему Ч додецилсульфат натрия, так и присутствующих в ней изначально Ч этиловый спирт) на размеры образующихся частиц. Образцы всех порошков были отданы на ДТА. Для каждого образца был проведен psd-анализ на приборе Horiba LA-950. В зависимости от условий получе-анализ на приборе Horiba LA-950. В зависимости от условий получеHoriba LA-950. В зависимости от условий получеLA-950. В зависимости от условий получеLA-950. В зависимости от условий получе-950. В зависимости от условий получения порошков, конечные размеры частиц различаются достаточно сильно:

Физическая химия от 328 нм до 755 нм. Для ряда опытов на кривой ДТА обнаружен дополнительный пик, нехарактерный для данной системы.

итература:

[1] Konakov V. G., Seal S., Solovieva E. N., Pivovarov M. M., Golubev S. N., Shorohov A.V, Rev. Adv. Mater. Sci., V 13, P. 71Ч76, (2006).

[2] Шабанова Н. А., Попов В. В., Саркисов П.Д, Химия и технология нанодисперсных оксидов, стр. 18Ч23, (2007).

ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА ПРИ ТЕРМОСИНТЕЗЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ЭПОКСИДИРОВАНИЯ ЭТИЛЕНА Ag/СТ, Ag/SiO2/СТ И Ag/-Al2O3-SiO2/СТ Котолевич Ю. С.

аспирант, 3 год обучения ИППУ СО РАН, Омск, Россия fokina_ys@ihcp.oscsbras.ru д. х.н. Цырульников П. Г.; к. х.н., н. с. Шарафутдинов М. Р.

Импульсный поверхностный термосинтез (ИПТ) и поверхностный самораспространяющийся термосинтез (ПСТ) [1] Ч новые разрабатываемые в ИППУ СО РАН методы приготовления катализаторов. Метод ПСТ основан на явлении самораспространяющегося твердофазного горения с использованием энергии экзотермических реакций между предшественниками активного компонента, топливной добавкой (ТД) и окислителем (например, кислородом). Метод ИПТ заключается в кратковременном тепловом воздействии на носитель с нанесёнными предшественниками активных компонентов путём перемещения через узкую высокотемпературную область. С помощью ИПТ и ПСТ были приготовлены образцы, содержащие 5 % масс. Ag.

В качестве предшественников использовали водный раствор CH3COOAg;

промотор серебра Ч Cs, нанесённый из раствора CsNO3, мольное соотношение Ag: Cs=164:1; для всех образцов, кроме образца 1, использовали ТД Ч глюкозу, мольное соотношение Ag: ТД=1:2.5; носитель Ч стеклотAg: ТД=1:2.5; носитель Ч стеклот: ТД=1:2.5; носитель Ч стеклоткань (СТ) ажурного плетения, содержащая ZrO2. Помимо СТ использовали СТ с нанесёнными на поверхность 10 % масс. SiO2 из силиказоля либо 10 % масс. -Al2O3-SiO2 из суспензии корунда (фракция 0.1 мм) в силиказоле.

Каталитические свойства полученных образцов исследовали в реакции эпоксидирования этилена. Процесс проводили в проточном U-образном реакторе при 250С в смеси 18 % С2 Н4 + 9 % О2 в Не, 2 л/ч с хроматографическим анализом.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире Наблюдающийся при термосинтезе температурный фронт состоит из ряда зон, каждая из которых имеет определенную протяженность [2]:

зона прогрева - ЗП;

зона реакции Ч ЗР;

зона догорания Ч ЗД;

зона вторичных физико-химических превращений Ч ЗВП.

Для изучения формирования катализаторов Ag/СТ, Ag/SiO2/СТ и Ag/Al2O3-SiO2/СТ непосредственно при ИПТ и ПСТ применяли РФА с временным разрешением с использованием синхротронного излучения (РФА СИ), методика приведена ранее [2]. Полученные данные позволили определить протяжённость различных зон фронта, фазовый состав некоторых из них, а также изменение размера ОКР частиц образующегося активного компонента. Основные результаты представлены в таблице 1.

Таблица Основные параметры синтеза образцов.

Параметры синтеза. РФА СИ ЗП ЗР ЗД+ЗВП носитель метод Т, оС, мин DAg, L, синтеза L, мм L, мм DAg, нм нм мм 1 СТ (без ТД) ИПТ 455 10 1.5 0.5 37 2 42Ч2 СТ ИПТ 510 10 4 <0.5 44 3 79Ч3 SiO2/СТ ИПТ 480 10 2 <0.5 38 4 39Ч4 -Al2O3-SiO2/СТ ИПТ 480 10 1 <0.5 16 2 18Ч5 -Al2O3-SiO2/СТ ПСТ 485 0.02 3 <0.5 8 2 51ЧСопоставление интервала размеров ОКР для образцов 1 и 2 свидетельствует о том, что использование топливной добавки приводит к формированию частиц Ag более крупного размера, что ухудшает каталитические характеристики. Сопоставление результатов для образцов 2, 3 и 4 показало, что наиболее крупные частицы Ag формируются на поверхности СТ. Сравнение данных для образцов 4 и 5 позволяет заключить, что при ИПТ и ПСТ формируются частицы Ag примерно одинакового размера.

Из представленных образцов лучшие каталитические свойства проявил образец 1: конверсия этилена составляла ~ 12 % при селективности по окиси этилена Ч 45 %.

Выражаю глубокую благодарность за участие в работе д. х.н. В. Б. Гончарову, а также научному руководителю, д. х.н. П. Г. Цырульникову. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 10-03-00451 а.

образец Физическая химия Литература:

[1] Шитова Н. Б., Цырульников П. Г., Пармон В. Н., Слептерёв А. А., Лобынцев Е. А. Способ получения нанесённых катализаторов, Патент России, № 2234979, опубл. 27.08.2004 г.;

[2] Котoлевич Ю. С., Цырульников П. Г., Шарафутдинов М. Р., Мироненко О. О., Низовский А. И., Гончаров В. Б. Известия ВУЗов. Физика. 54, 1/2, 370 (2010).

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ БИНАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УГЛЕРОДА В ФУЛЛЕРЕНЕ С60 ДЛЯ МОДЕЛИ UNIFAC Котряхов И. А.

студент, 2 курс кафедра химической термодинамики и кинетики химический факультет СПбГУ, Санкт-Петербург, Россия к. х.н., доцент Рахимов В. И.; аспирант Цветов Н. С.

В последнее время растет интерес к изучению физико-химических свойств наноматериалов. Задачи экстракционного выделения и хроматографического разделения дали толчок к обширному исследованию растворимости фуллеренов в различных растворителях Ч как органических, так и неорганических. Растворимость исследовалась разными научными группами для более сотни растворителей. Набранный массив данных позволяет развивать и теоретический подход к физико-химическим свойствам наноматериалов, а в частности, фуллеренов.

Большой интерес представляют предсказательные модели, которые помогают делать как минимум оценочные предположения о свойствах тех или иных систем. Одной из таких предсказательных моделей является модель UNIFAC, широко применяющаяся для расчетов коэффициентов активности различных растворов в растворов неэлектролитов. Ключевыми в этой модели являются значения ван-дер-ваальсовского радиуса и объема для определенной группы, а также параметры бинарного взаимодействия между группами.

Обращаясь к растворам фуллеренов, можно отметить следующее:

Растворимость фуллерена в конкретном растворителе следует рассматривать как гетерофазное равновесие между бинарной жидкой и однокомпонентной твердой фазой;

Для модели UNIFAC значения ван-дер-ваальсовского радиуса и объема углерода в фуллерене можно принять такими же, как и для углерода в замещенном бензольном кольце (группа УАСФ).

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире Неизвестными остаются параметры бинарного взаимодействия углерода в фуллерене с другими группами.

Данная работа посвящена нахождению параметров бинарного взаимодействия для модели UNIFAC углерода в фуллерене с другими группами. Нахождение их возможно при известных коэффициентах активности, которые, в свою очередь могут быть найдены из данных о растворимости фуллеренов. В данной работе производится такой расчет для фуллерена С60.

МЕЖФАЗНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ В СИСТЕМЕГИДРОФИЛЬНЫЙ АЛКИЛАЦЕТАТ Ч КАРБОНАТ КАЛИЯ Ч ВОДА Кравец А. В., Бычкова А.А.

студент, 2 курс; аспирант, 2 год обучения экономический факультет; факультет экологии и химической технологии, кафедра физической и аналитической химии ВГТА, Воронеж, Россия korenman@vgta.vrn.ru д. х.н. Коренман Я. И.

Жидкостная экстракция остается одним из распространенных методов пробоподготовки при определении микроколичеств органических соединений разных классов.

Нами изучена экстракция глюкозы из водных растворов водорастворимыми алкилацетатами в присутствии высаливателя (карбонат калия). Установлены коэффициенты распределения (D) и степень извлечения (R, %) глюкозы в системах сложный эфир (этилацетат, бутилацетат, пентилацетат) Ч высаливатель Ч вода.

Введение до экстракции в водный раствор высаливателя способствует образованию самостоятельной органической фазы и повышает количественные характеристики экстракции. С применением высаливателя возможно извлечение органических веществ из водных сред гидрофильными экстрагентами. Изучение зависимости количественных характеристик экстракции глюкозы от концентрации высаливателя показало, что оптимальные параметры процесса достигаются в системах, практически насыщенных карбонатом калия.

Установлена взаимосвязь между коэффициентами распределения глюкозы и реакцией среды. Наибольшие коэффициенты распределения достиФизическая химия гаются при рН 4,5Ч5,5 вследствие увеличения относительного содержания более активной (ациклической) формы глюкозы.

Известно, что эффективность распределения биологически активных веществ в системах органический растворитель Ч насыщенный водно-солевой раствор определяется способностью экстрагентов образовывать с извлекаемым веществом устойчивые комплексы Ч сольваты, гидрато-сольваты, ионные ассоциаты. Сольватация происходит за счет образования водородных связей между ОНЦгруппами глюкозы и атомами кислорода эфиров.

С увеличением числа атомов углерода в гомологическом ряду алкилацетатов их экстрагирующая активность по отношению к глюкозе закономерно снижается.

Установлена корреляция между диэлектрической проницаемостью растворителей () и коэффициентами распределения (lgD) глюкоза. Отмечено систематическое повышение экстрагирующей способности растворителей с увеличением. Зависимость lgD глюкозы от межфазного поверхностного натяжения алкилацетатов описывается нисходящими прямыми.

Для экстракцию глюкозы из водно-солевого раствора в градуированные пробирки вместимостью 25 см 3 помещали 15 см 3 водно-солевого раствора глюкозы и 1 см 3 экстрагента (объемное соотношение водно-солевой и органической фаз 15: 1), экстрагировали 5 мин на вибросмесителе.

о Экстракцию проводили при 201 С, в широком интервале рН (2Ч12).

После расслаивания системы (2 мин) водную фазу отделяли.

Концентрат анализировали методом восходящей хроматографии в тонком слое на пластинах Sorbfil. В качестве подвижной фазы применяли смесь растворителей: н.пропиловый спирт Ч этилацетат, уксусная кислота Ч вода в соотношении 5: 5: 1: 3. Для расчета площади пятен и построения градуировочной зависимости применяли персональный компьютер и офисный сканер.

Таким образом, установлена принципиальная возможность извлечения глюкозы из водно-солевых растворов гидрофильными алкилацетатами. Разработаны условия наиболее полного извлечения глюкозы из водных растворов: концентрация высаливателя, продолжительность экстракции, рН. Предел обнаружения глюкозы данным методом Ч 1 мкг/см 3.

Авторы выражают благодарность д. х.н. Мокшиной Н. Я. за консультации при выполнении работы.

V Всероссийская конференция студентов и аспирантов Химия в современном мире ВОЗМОЖНОСТИ ИЗОМОРФНЫХ ЗАМЕЩЕНИЙ В НАНОТУБУЛЯРНОМ ГИДРОСИЛИКАТЕ МАГНИЯ Красилин А. А.

студент, 5 курс кафедра радиационной технологии, факультет наукоёмких технологий СПбГТИ (ТУ), Санкт-Петербург, Россия ikrasilin@gmail.com к. х.н. Альмяшева О. В.

Нанотубулярный гидросиликат магния представляет собой соединение с общей химической формулой Mg3Si2O5 (OH4), относящееся к классу слоистых силикатов [1]. Каждый слой состоит из сопряжённых между собой сеток октаэдров MgO6 и тетраэдров SiO4. Из-за разности межатомных расстояний Mg-O (210 пм) и Si-O (162 пм) существует различие в размерах сеток, равное около 30 пм на элементарную ячейку [2]. Для компенсации этого различия структура изгибается вплоть до скручивания в свиток таким образом, что сетка с меньшим размером (в данном SiO4) испытывает сжатие.

Тем не менее, гидросиликат Mg3Si2O5 (OH)4 может иметь морфологию пластин, причём механизм перехода из пластинчатой формы в нанотубулярную окончательно не определён.

Благодаря наличию октаэдрических и тетраэдрических позиций существуют широкие возможности изоморфных замещений. При этом, очевидно, будут изменяться межатомные расстояния, т. е. величина движущей силы процесса сворачивания. Целью данной работы является определение границы сохранения нанотубулярной структуры гидросиликата магния при изоморфном замещении различными атомами расчётным путём и сравнение полученных результатов с известными экспериментальными данными.

Одним из критериев, определяющим возможность изоморфного замещения, является размерный параметр (DR/R) 2 [3]. Меньшая величина этого параметра соответствует более широким пределам взаимной смесимости компонентов. Вторым параметром является разность валентностей основного катиона и катиона-заместителя. На основе двух указанных факторов в первом приближении определяется круг катионов для возможного изоморфного замещения.

Pages:     | 1 |   ...   | 74 | 75 | 76 |    Книги по разным темам