Методы определения кислотности цеолитов

Перед испытанием цеолитов, в которых металл находится в виде катиона, и цеолитных катализаторов, содержащих металл, необходимо контролировать их свойства содержание влаги после низкотемпературной дегидратации (сушки) и остаточной влаги до и после стадии восстановления металла до нулевой валентности, степень восстановления металла, зависящую от природы, количества и метода введения его в цеолит и, наконец, кислотность цеолита. Для определения состояния металла в решетке цеолита используют рентгенофазовый и спектральный анализы, электронную микроскопию и др. [c.143]

В работе [54] описан хроматографический метод, включающий высокотемпературные измерения кислотности и позволяющий различить бренстедовские и льюисовские кислотные центры цеолита. Метод основан на определении количества кислорода, используемого для окисления аммиака, остающегося на цеолите после его вакуумирования при повышенных температурах. Различия между кислотными центрами разного типа можно установить на основании неодинакового расхода кислорода при изменении температуры адсорбции и- откачивания, а также отличий в температуре, требуемой для окисления аммиака, адсорбированного на разных кислотных центрах. [c.31]

Количественное определение гидроксильных групп показало [64], что при обработке цеолита кислотным раствором солей РЗЭ нельзя избежать обмена катионов РЗЭ на протоны и установить четкие различия между схемами (4)-(6). Однако в работе [109] с помощью метода ЯМР было рассчитано число гидроксильных групп, приходящихся на один многозарядный катион в цеолите. Реакции (2) и (6), по-видимому, происходят в ходе откачивания при комнатной температуре и 100 °С соответственно. При более высоких температурах число гидроксильных групп (в расчете на один катион) возрастает, что указывает на установление нового равновесия гидролиза. [c.33]

Снижение каталитической активности цеолитов при постепенном добавлении таких оснований, как хинолин, изучалось во многих работах. Хотя этот метод и нельзя использовать для раздельного определения активности бренстедовских и льюисовских кислотных центров, потому что взаимодействовать с хинолином способны центры обоих типов, тем не менее с помощью отравления хинолином можно выяснить, активны ли все кислотные центры или только наиболее сильные из них. Туркевич [82, 86, 210] изучал влияние добавок хинолина на активность цеолитов в крекинге кумола при 325°С в импульсном микрореакторе. На катализатор попеременно подавались импульсы кумола и хинолина, причем доза последнего могла вызвать отравление всего лишь небольшой доли теоретически возможного общего числа кислотных центров. В серии цеолитов NH4Y с различной степенью обмена, активированных при 450°С, активность уменьшалась пропорционально общему количеству добавленного хинолина. При степени обмена меньше 50% число активных центров, рассчитанное по эквивалентному количеству молекул хинолина, было равно числу удаленных катионов Na" при более высоких степенях декатионирования рост числа центров замедлялся, возможно, из-за недоступности активнь1х центров, образующихся при глубоком декатионировании (О3 —Н ). Если Такт превышала 450°С, количество хинолина, вызывающее полное отравление цеолита, снижалось. Поэтому Туркевич связывает активность с наличием бренстедовских (а не льюисовских [82, 210]) центров, предполагая, что для отравления одного бренстедовского центра необходима одна молекула хинолина [86]. Льюисовские центры, по его мнению, с хинолином при 325°С не реагируют. Последнее утверждение не подкреплено экспериментальными данными и противоречит результатам ИК-спектроскопических наблюдений пиридина, адсорбированного на декатионированном цеолите Y. Согласно этим наблюдениям, пиридин более прочно связан с льюисовскими, чем с бренстедовскими центрами (ср, [47]). [c.64]

Результаты, полученные методом индикаторов. 1. Эффективность кислотного центра. При данной кислотной силе число кислотных центров в цеолите ЫаНУ линейно увеличивается с возрастанием степени ионного обмена [8, 130]. Наклон этих прямых для цеолитов У остается постоянным независимо от природы основания (бутил- или пропиламин) или от при-юды и силы индикатора (индикатор Гамметта или ароматический спирт) 130]. Полагают, что этот наклон (а,,) является характеристическим параметром при определении типа фожазита и природы катиона, компенсирующего заряд каркаса [18, 130]. Это подтверждается данными, представленными в табл. 13. Можно предположить, что один ион замещает два иона Ка ,.но нейтрализует только один кислотный центр (а/схо = 0,5) это согласуется с уравнением (2). Обмен 1 мэкв катионов Ьа и обработка цеолита при 300 °С, в соответствии с уравнением (6), приводит к образованию о/З кислотных центров. Обработка цеолита при 550 °С позволяет получить (2/3) о кислотных центров, что можно объяснить с помощью [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология