Гидроксильные группы на поверхности окиси алюминия

Пиридин, являясь более слабым основанием, по сравнению с аммиаком, реагирует только с сильными кислотными центрами поверхности. Специфическая адсорбция пиридина на поверхности кремнезема является молекулярной и происходит за счет образования водородных связей с поверхностными гидроксильными группами [41]. Окись алюминия обладает сильными кислотными центрами типа Льюиса и обнаруживает присутствие лишь незначительного количества протонодонорных центров, способных к образованию при адсорбции пиридина ионов пиридиния (см. главу УП1). [c.316]

Адсорбционные свойства таких пигментов, как двуокись титана и окись алюминия, во многом определяются химией их поверхности и, в частности, наличием гидроксильных групп [13, 98—109, 119]. Например, было обнаружено, что двуокись титана рутильной модификации хемосорбирует бутиловый спирт [c.352]

Двуокись титана также обнаруживает некоторые из тех свойств, которые отличают окись алюминия от двуокиси кремния. Наблюдались различные изолированные гидроксильные группы и на основании спектров дейтерированных образцов было высказано предположение о возможности существования третьего типа. Эти спектры не были такими же четкими, как два других, а между двумя формами — рутилом и анатазом — обнаружились большие различия. Относительная легкость восстановления двуокиси титана по сравнению с окисью алюминия и двуокисью кремния может способствовать этому. Йетс [33] предположил, что разные полосы ОН-групп могут быть связаны с наличием гидроксилов на поверхности различных кристаллических граней. Поскольку эти исследования породили больше вопросов, чем ответов, их необходимо продолжить. [c.24]

Окись алюминия сильно ускоряет реакцию водорода с гидроксильной группой наоборот, для реакции соединения водорода с водородом окись алюминия и соляная кислота неэффективны едкое кали, углекислый калий и особенно цинк с окисью хрома, а также поверхности металлов — хорошие ускорители для реакции соединения атомов водорода [c.354]

Помимо силикагеля для разделения этого класса веществ используют окись алюминия. Поверхность окиси алюминия также содержит гидроксильные группы, и, следовательно, механизм адсорбции в принципе одинаков у обоих сорбентов. В то же время вследствие разницы в координационных числах алюминия и кремния адсорбция на окиси алюминия должна быть сильнее. [c.334]

Эти сипы вносят важный вклад в энергию адсорбции веществ, имеющих протонодонорную группу, на нуклеофильной полярной поверхности. Такой поверхностью обладает, например, двуокись кремния или окись алюминия. Обычно эта поверхность покрыта гидроксильными группами, которые могут реагировать подобным же образом с другими слабо электрофильными группами, такими, как эфиры, нитрилы или ароматические углеводороды. [c.55]

В адсорбционной жидкостной хроматографии используются в основном кремнеземы и окись алюминия. Как мы видели (см. гл. 3), разделение на таких специфических адсорбентах определяется в основном взаимодействием полярных функциональных групп, кратных связей и ароматических ядер молекул разделяемых компонентов с гидроксильными группами и другими специфически адсорбирующими центрами на поверхности этих адсорбентов. В связи с этим считается [19], что адсорбционная жидкостная хроматография не позволяет проводить разделение гомологов и вообще веществ, отличающихся по молекулярной массе. Действительно, на полярных адсорбентах при элюировании неполярными или слабополярными растворителями не разделяются алканы и другие соединения, отличающиеся друг от друга числом алкильных групп в молекуле. [c.207]

Природа гидроксильных групп на окиси алюминия была изучена Пери и Ханнаном [44] при помощи инфракрасной спектроскопии они нашли, что связь гидроксильных групп с поверхностью носит преимущественно ионный характер. Гидроксильные группы легко обменивают водород, но скорость обмена значительно ниже, чем скорость изомеризации бутена-1 в бутен-2 на том же самом катализаторе. Авторы поэтому выразили сомнение в том, что гидроксильные группы, обнаруженные при помощи инфракрасных спектров, каталитически активны в реакции изомеризации [45]. Для объяснения гидратации поверхности и каталитических свойств 7-окиси алюминия Пери [46] предложил модель поверхности у-оки-си алюминия. При помощи инфракрасных спектров он, кроме того, исследовал центры, которые хемосорбируют аммиак с образованием МП + ОН" по-видимому, именно эти центры изомеризуют олефины [47]. Они представляют собой ионную пару, т. е. кислотноосновные центры. [c.63]

В большинстве работ по изучению каталитической активности оксида алюминия затрагивается связь ее с поверхностной кислотностью. Обширная дискуссия о природе кислотных центров оксида алюминия в настоящее время решена в пользу утверждения, что кислотность оксида алюминия связана с кислотой типа Льюиса и обусловлена ионами алюминия с координационным числом 4. Некоторые авторы предполагают наличие на поверхности оксида алюминия двух типов кислотных центров до 300 °С имеет место кислотность типа Льюиса, а выше 300 °С - Брен-стеда. В серии рабо т, где высказана эта же точка зрения, одновременно сформулированы требования к химическому составу оксида алюминия, обеспечивающему его максимальную кислотность. Кислотность оксида алюминия зависит также от содержания в нем щелочноземельных и особенно щелочных металлов (натрия). На примере реакций изомеризации олефинов установлена зависимость между содержанием натрия в оксиде алюминия и изомеризующей активностью и кислотностью. Максимальные активность в реакции изомеризации олефинов и кислотность соот-вествуют минимальному содержанию натрия в оксиде алюминия. Каталитическую активность оксида алюминия в реакциях кислотного тлпа можно усилить путем введения в его состав галогенов. Единое мнение о характере взаимодействия оксида алюминия и галогенов заключается в том, что поверхностные гидроксильньге группы оксида алюминия и, возможно часть атомов кислорода замещаются ионами хлора и фтора. Природа ак тивных центров оксида алюминия, возникающих при введении галогена и механизм влияния фтора и хлора на его поверхностную кислотность являются предметом дискуссии. Согласно Ал. А. Петрову [5, с. 72], ок сид алюминия, обработанный хлороводородом, увеличивает кислотность и приобретает каталитическую активность в том случае, когда хлорид-ион замещает одну из парных гидроксильных групп, причем водород другой гидроксильной группы, благодаря соседству электроотрицательного атома хлора, становится подвижным и способным к диссоциации в форме протона. При замещении галогеном одиночной гидроксильной группы активный центр не образуется. Структура активного центра хлорзаме-щенного оксида алюминия может быть представлена формулой [c.44]

Таким образом, метод определения удельной поверхности по адсорбции лауриновой кислоты из растворов в н-пентане можно применять только при использовании в качестве адсорбента окиси алюминия, для которой характерна невысокая концентрация гидроксильных групп на поверхности. При этом окись алюминия не должна содержать микропоры, препятствующие проникновению молекул растворенного вещества и их нормальной [c.327]

Каталитическая активность окиси алюминия, обработанной соляной кислотой, обусловлена главным образом наличием на ее поверхности химически связанного хлора. Как уже отмечалось, последний может появиться только в результате взаимодействия поверхностных гидроксильных групп с Р1С1. Однако не каждый поглощенный ион хлора способствует появлению активного центра. Атомы алюминия в окиси алюминия в зависимости от своего положения в кристаллической решетке могут быть связаны с одной или с двумя гидроксильными группами. Мы считаем, что окись алюминия приобретает каталитические свойства только в том случае, когда ионом хлора замещается одна из парных гидроксильных групп, причем атом водорода другой гидроксильной группы благодаря соседству электроотрицательного хлора становится подвижным и способным к диссоциации с образованием протона. [c.72]

Все испытанные нами адсорбенты независимо от их природы (силикагели, окись алюминия, природные и синтетические алюмосиликаты, активированные угли, пористые стекла) адсорбируют нефтяные компоненты в том или ином количестве. Общим признаком для этих адсорбентов является наличие иа их поверхности гидроксильных групп, способных образовывать водородные связи с адсорбатом, при наличии пор, доступных для этих молекул. Поэтому при подборе адсорбентов для анализа и разделения нефтепродуктов необходимо обращать большое внимание на соответствие размеров адсорбируемых веществ размерам пор адсорбента. Как известно, размер молекул индивидуальных веществ может быть установлен расчетным путем или непосредственно по моделям Бриглеба —Стюарта, или по более совер иенным моделям Дрейдинга для сложных смесей, индивидуальный состав которых еще не установлен, размер молекул можно определять по однородно пористым адсорбентам с известным рядиугом ппп на основе ситового эффекта. [c.56]

Окись алюминия, обработанная фтором, одновременно обладает свойствами и AlgOg и алюмосиликатного катализатора. Подобно последнему, она поглощает много остатка и быстро отравляется, однако, подобно AI2O3, селективности такой обработанной фтором окиси алюминия сильно отличаются от равновесных и от единицы. Введение фтора уменьшает количество гидроксильных групп [107] и изменяет кислотность. К сожалению, пока не удалось удовлетворительным образом объяснить изменения в селективности окиси алюминия при ее обработке фтором на основании существующих представлений по химии новерхности этого катализатора. Максимум селективности совпадает с максимальным количеством остатка на поверхности катализатора (см. рис. VI.32). Это, вероятно, является следствием одновременного протекания реакции по нескольким механизмам [101]. [c.320]

Когда этилен напускают на окись алюминия, на иоверхности образуются только насыщенные соединения (Луккези, Картер и Иейтс, 1962). Этот результат противоположен данным, полученным при адсорбции ацетилена на окиси алюминия и указывающим на то, что в поверхностных соединениях сохранялась нена-сыщенность адсорбированной молекулы. Обмен между дейтерированной поверхностью окиси алюминия (содержащей ОВ-грунпы) и адсорбированным этиленом не наблюдался. В этом отношении адсорбция этилена также отличается от адсорбции ацетилена, рассмотренной в предыдущих разделах. Однако адсорбция этилена на окиси алюминия показала, что молекулы связаны с поверхностными гидроксильными или де11тероксильпыми группадп водородными связями. Высокочастотная полоса при 3785 свободных гидроксильных групп уменьшает свою интенсивность при адсорбции, а при более низких частотах появляется широкая полоса поглощения, указывающая на образование водородной связи. На другие поверхностные гидроксильные группы, слабо взаимодействующие друг с другом и дающие полосы поглощения при 3740 и 3710 см , адсорбция этилена влияет в меньшей степени. [c.194]

Предположение о том, что на поверхности окиси алюминия имеются гидроксильные группы, было высказано Обладом и другими [319] и Корнелиусом и др. [320]. Окись алюминия, дегидратированная прогреванием при 450—600°, служит катализатором многих реакций, например дейтероводородного обмена [321, 322], дегидратации спиртов [323], гидрогенизации этилена [324]. Эти катализаторы отравляются очень малыми количествами воды. Такое их поведение объясняли предположением о наличии напряженных кислородных мостиков или полярных мест на поверхности дегидратированной окиси алюминия, которая вновь превращается в гид-роксилированную форму при действии воды [324—326]. Согласно Хиндину и Веллеру [327], поверхность активной окиси алюминия отравляется водой только выше 300°. Хелдеманн и Эммет [328] нашли, что вода необратимо поглощалась у-А120з, обезгаженной при 500°. [c.267]

Химическим связыванием поверхностных гидроксильных групп можно превратить гидрофильную поверхность аэросила в гидрофобную и придать этому наполнителю ряд полезных свойств. Однако заместить при этом все гидроксильные группы полностью не удается. При обработке аэросила метанолом реагирует всего 30% гидроксильных групп. Модифицированный метанолом аэросил устойчив до 400 °С [423]. Обратная реакция замены метоксильных групп на гидроксильные протекает значительно медленнее [423]. Метилирование увеличивается с возрастанием степени дегидратации поверхности, что по-видимому, указывает на возможность разрыва поверхностных связей Si—О— Si с образованием гидроксильных и метоксильных групп. Окись алюминия также можно модифицировать метиловым и этиловым спиртом [506]. При обработке аэросила ор-ганилгалогенсилапами его гидратированная поверхность экранируется более полно по сравнению со спиртами, причем степень модификации поверхности возрастает после ее предварительной дегидратации. [c.37]

Окись алюминия обычно гидратирована слоем гидроксильных групп, настолько удаленных друг от друга, что они не взаимодействуют между собой р2]. Пик валентного колебания ОН-группы с частотой 3620 см для контрольного образца (рис. 7.2) очень резкий, что с определенностью свидетельствует о незначительном количестве водородных связей между гидроксильными группами на поверхности. Однако в присутствии 4-оксибензойной- кислоты (рис. 7.3) и 4-аминобензойной кислоты (рис. 7.4) пик ОН-групп смещается к частотам 3660 и 3610 см соответственно и значительно ущирен, что, по-видимому, обусловлено образованием водородных связей с ионом кислоты (—СОО ...НО—А1). [c.106]

На поверхности алюмохромовых катализаторов окись хрома находится, по-видимому, в различных состояниях. Часть ее присутствует в виде микрокристаллитов 112—14]. Кроме того, на поверхности катализатора имеются атомы хрома, входящие в твердые растворы окиси хрома в окиси алюминия разного состава [15—16]. Поверхность восстановленного при 500—550° С алюмохромокалиевого катализатора покрыта гидроксильными группами [17], причем часть гидроксильных групп связана непосредственно с атомами хрома на поверхности катализатора [18]. [c.134]