Опыт внедрения отечественного мдэа-абсорбента на крупнотоннажных производствах аммиака, как пример эффективной энергосберегающей технологии

Вид материалаДокументы

Содержание


Люминесценция и окраска -облученного
Химические превращения 5-винил-2-норборнена и родственных соединений, инициированные ионизирующим излучением
Превращения углеводородных катион-радикалов в окислительных и ионизационных условиях
Подобный материал:
1   2   3   4   5
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ОКРАСКА -ОБЛУЧЕННОГО

ФТОРОПЛАСТА-4


Селиверстов Д.И., Клименко В.Г., Нурмухаметов Р.Н., Сергеев А.М., Хатипов С.А.

ФГУП "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова"

105064 Россия, г. Москва, ул. Воронцово поле, 10

seliverstov@cc.nifhi.ac.ru


Радиационное облучение политетрафторэтилена (ПТФЭ) в расплаве приводит к улучшению ряда практически важных свойств (модуля упругости, предела текучести, износостойкости, радиационной стойкости). Представляет интерес изучение структурных особенностей облученного ПТФЭ, приводящих к изменению его макроскопических свойств.

Настоящая работа посвящена изучению облученного в расплаве ПТФЭ люминесцентными и спектрофотометрическими методами.

О



(а)



(б)

Образец облученного фторопласта-4 в УФ-лучах (а) и в видимом свете (б)



бъектами исследования являлись пленочные и блочные образцы промышленного фторопласта-4. Облучение проводили на источнике -излучения 60Со в термостабилизируемой камере, заполненной инертным газом при атмосферном давлении с контролируемой примесью молекулярного кислорода и паров воды.

Все исследованные образцы ПТФЭ до облучения имели белый цвет, и у них отсутствовала флуоресценция. После облучения образцы становятся флуоресцирующими, что можно визуально наблюдать в УФ-лучах (рисунок). Некоторые образцы приобретают окраску серых или желтых тонов. В неокрашенных частях облученных образцов возрастает оптическая прозрачность.

Исследован спектральный состав флуоресцентного свечения и окраска образцов от величины поглощенной дозы, температуры облучения и состава газовой среды (концентрации молекулярного кислорода и паров воды).

Показано, что флуоресценция облученных образцов определяется наличием четырех основных оптических центров испускания. Оптические центры в блочных образцах распределены по объему неравномерно. Более ярко флуоресцируют поверхностный и приповерхностный слои. Интенсивность флуоресценции быстро уменьшается с увеличением глубины залегания слоя.

Сделан вывод о том, что появление у облученного фторопласта-4 флуоресцентных свойств и окраски объясняется образованием в основной цепи полиеновых фрагментов, строение которых описывается структурной формулой …СF2 (CF=CF)n CF2 … (n = 4 7). Обсуждается роль диффузионных процессов в образовании полиеновых структур.

ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 5-ВИНИЛ-2-НОРБОРНЕНА И РОДСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИНИЦИИРОВАННЫЕ ИОНИЗИРУЮЩИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ


Щапин И.Ю., Махнач О.В.1, Клочихин В.Л.1, Осокин Ю.Г.2, Нехаев А.И.

Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Ленинский просп. 29,

119991 Москва, Россия, тел: (095)9554125 , e-mail: nekhaev@ipc.ac.ru

1 ГНЦ РФ Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова, Москва,

2 ОАО Научно-исследовательский институт «Ярсинтез», Ярославль


Объектами исследования являлись 5-винил-2-норборнен (ВНБ, 5-винил-бицикло[2.2.1]гепт-2-ен), 2-винил-норборнан (ВНН, 2-винилбицикло[2.2.1]гептан), 5-этилиден-2-норборнен (ЭНБ, 5-этилиденбицикло[2.2.1]гепт-2-ен) и димер циклопентадиена (ДЦПД). Предположено, что основным каналом убыли диенов при γ-облучении является цепная катион-радикальная полимеризация, как в индивидуальном виде, так и в растворителях [1]. С помощью ИК-спектроскопии определена структура гомополимеров γ-облученных ВНБ и ЭНБ [2]. В случае ВНБ происходит раскрытие норборненового кольца, в результате чего исчезают обе двойные связи. В случае ЭНБ происходит аддитивная полимеризация по внециклической двойной связи с сохранением норборненового кольца. Показано, что убыль ВНБ в γ–облученных растворах в циклогексане и гептане происходит с одинаковой эффективностью, а в бензоле – в 3,5 раза меньшей, что, по нашему мнению, связано с различными каналами активации молекул ВНБ. Методом ЭПР определено строение циклической и дистонической форм катион-радикала (КР) ВНБ+• [3]. Сделано предположение, что дистоническая форма КР ВНБ+• участвует в процессе полимеризации индивидуального ВНБ, так как строение КР и полимера одинаковы. Показано, что дистоническую форму КР ВНБ+• можно рассматривать как первую стадию катион-радикальной ретро реакции Дильса-Альдера. Установлено, что при фотооблучении растворов ВНБ в циклогексане и бензоле в присутствии ацетофенона происходит изомеризация эндо-ВНБ в тетрацикло[4.2.1.02,5.03,7]нонан (ТЦН). При γ–облучении в циклогексане аналогичная реакция не обнаружена, что по нашему мнению говорит об отсутствии непосредственной передачи электронного возбуждения от растворителя на ВНБ. Найдено, что убыль диенов и образование молекулярного водорода в γ-облученных растворах пропорциональны первым потенциалам ионизации изучаемых диенов и растворителей.


1. Щапин И.Ю., Махнач О.В., Клочихин В.Л., Осокин Ю.Г., Нехаев А.И. // НЕФТЕХИМИЯ. 2006. Т. 46. № 6. С. 446.

2. Щапин И.Ю., Махнач О.В., Клочихин В.Л., Осокин Ю.Г., Нехаев А.И. // НЕФТЕХИМИЯ. 2007. Т. 47. №. 2. С. 108.

3. Щапин И.Ю., Махнач О.В., Клочихин В.Л., Осокин Ю.Г., Нехаев А.И. // НЕФТЕХИМИЯ. 2008. Т. 48. № 1. С. 69.

ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ КАТИОН-РАДИКАЛОВ В ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ И ИОНИЗАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ:

ОТ СТРУКТУРЫ К РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ


Щапин И.Ю., Нехаев А.И., Багрий Е.И.

Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Ленинский просп. 29,

119991 Москва, Россия, тел: (095)9554125 , e-mail: nekhaev@ipc.ac.ru


Ранее [1,2] мы предложили методологически новый способ анализа и предсказания реакционной способности насыщенных углеводородов в окислительных условиях. Подход основывается на сопоставлении структур и реакционных способностей углеводородных катион-радикалов (КР), стабилизируемых в модельных радиационно-химических условиях, и состава конечных продуктов окисления углеводородов в условиях реального химического эксперимента. Ряд тестовых субстратов окисляли пероксидом водорода в ацетонитриле при комнатной температуре в присутствии синтезированного нами катализатора железо(II)-пиколиновая кислота-пиридин нового типа, в состав которого входил дигидрат серной кислоты. Полученные результаты можно суммировать следующим образом: для предсказания позиционной и субстратной селективности процессов окисления насыщенных, олефиновых и ароматических углеводородов необходимо учитывать три фактора: во-первых, химический состав и структуру катализатора, а также каталитической системы в целом, во-вторых, энергетическую возможность образования КР субстратов и, в-третьих, прогнозируемую однонаправленность последующих превращений КР. Предложена схема каталитического окисления субстратов с участием ионизованной формы пиридина и объясняющая все основные экспериментальные факты. Пиридин входит в состав катализатора. Схема основана на предположении, что в каталитической системе ионизуется и испытывает последующие химические превращения компонент с наименьшим потенциалом ионизации. В качестве примера укажем, что в изучаемой нами каталитической системе норборнан не окислялся, а адамантан окислялся в третичный спирт, т.е. имел характерную для КР селективность. Это мы связываем с тем, что первый потенциал ионизации норборнана намного выше, а адамантана ниже, чем первый потенциал ионизации пиридина. Показано, что представления о промежуточном образовании КР насыщенных, олефиновых и ароматических углеводородов в окислительных условиях позволяют с единых позиций анализировать ионные и радикальные маршруты превращений субстратов.


1. Васильева В.В., Нехаев А.И., Щапин И.Ю., Багрий Е.И. // Кинетика и катализ, 2006, Т. 47, № 4, С. 610.

2. Щапин И.Ю., Васильева В.В., Нехаев А.И., Багрий Е.И. // Кинетика и катализ, 2006, Т. 47, № 4, С. 624.