Аэросил спектр

Рис. 3.14. ИК спектры в области составных частот колебаний адсорбированных молекул воды и обертонных частот колебания силанольных групп аэросила с гидроксилированной поверхностью до (1) и после (2—18) адсорбции возрастающих количеств воды при значениях Гню (в мкмоль/м )

Рис. 1. Спектр образца аэросила, откаченного при 200°С (1), после адсорбции дипропилсульфида (2, 3). Кривые 2 и 3 получены графическим вычитанием из полос 2, 3 полосы 1.

Рис. 5.3. Изменение ИК спектра поверхностных групп при обработке ОгО исходного (а) и модифицированного триметилхлорсиланом (б) аэросила

Прежде всего отметим появление интенсивных полос поглощения, характерных для метильной группы (2965 см ), в ИК-спектрах микропористого стекла, кварцевого песка, горного хру-. сталя и аэросила, обработанных метилхлорсиланом [3, 10, 35] (рис. УП1.2). При нагревании модифицированного триметилхлорсиланом микропористого стекла в вакууме при 400 °С привитые к поверхности группы 81 (СНз)з не разрушаются. Интенсивность полосы 2965 м не уменьшается под действием различных раство- [c.294]

Рис. 2. Изменение спектра поверхностных гидроксильных групп аэросила при адсорбции сераорганических молекул. Аэросил после откачки при 500°С в течение 5 ч (/) после адсорбции дипропилсульфида —(2), тиофена—

Рис. 3.8. ИК спектры образцов аэросила с уменьшающейся удельной поверхностью х (м /г) и увеличивающимися средними размерами глобул й (нм) до (I) и после (2) реакции с ОгО

Рис. 3.17. Изменение ИК спектра свободных силанольных групп при адсорбции ацетонитрила на образце аэросила, откачанного нри 800°С

В качестве силанольной поверхности нами был выбран аэросил фирмы Дегусса , который был спрессован в таблетки. ИК-спектры записывались как до эвакуации таблеток в вакууме (Ю мм рт. ст.), так и после нее. Дегидратацию производили путем нагревания образца в вакууме в течение 3—4 час при температуре 350° С. Процесс гидратации происходил при последующем впуске в систему паров воды. Особое внимание было уделено анализу полос поглощения в области 3000—3200 см-К В этой области при больших количествах воды обнару- [c.135]

Рис. 62. ИК-спектры поглощения полностью дегидратированной поверхности аэросила (/), аэросила при начальной стадии адсорбции воды (2) и сильно гидратированной поверхности аэросила (3)

Наиболее подробно исследован в настоящее время гидроксильный покров окиси кремния. Характерной особенностью всех кремнеземных адсорбентов (в том числе силикагеля, аэросила и пористого стекла [15—18]) является наличие в спектре узкой интенсивной полосы 3749 см и налагающейся на нее более широкой полосы 3680—3660 см . Первая из этих полос обусловлена изолированными, не взаимодействующими между собой поверхностными ОН-группами. Вторая полоса принадлежит поверхностным гидроксилам, связанным друг с другом водородной связью. Откачка адсорбентов при 400° С приводит к исчезновению полосы взаимодействующих ОН-групп, в то время как полоса изолированных ОН-групп медленно убывает в вакууме даже при 900° С. Полоса взаимодействующих гидроксилов особенно отчетливо проявляется в спектре после замещения изолированных ОН-групп метоксильными путем нагревания адсорбента в парах метанола и последующей откачки [16]. В спектре обработанного таким образом пористого стекла (рис. 3) наблюдается одна полоса ОН при 3680 см и полосы поглощения метильной группы при 2965 и 2862 слГ . Полоса деформационного колебания 81—ОН лежит около 870 см [19]. [c.119]

В случае достаточно прозрачных адсорбентов (например, для пластинок из прессованного аэросила и пластинок пористого стекла) можно работать с меньшими ширинами щелей и, следовательно, с большим разрешением. В этих случаях возможно более точное определение величин оптической плотности. Например, в работе [94] интегрировалась область спектра, в два-три раза превосходящая ширину полосы. Контур полосы поглощения свободных гидроксильных групп рассчитывался с учетом, конечности спектральной ширины щели с помощью функции Фойгта [95]. [c.88]

Р и с. 2. Инфракрасные спектры поверхности аэросила, откачанного при 200 и 400°С до 1) и после адсорбции спиртов (2 6) при различных возрастающих давлениях [c.167]

Необходимо количественное сопоставление спектральных и адсорбционных характеристик взаимодействия при одинаковых условиях, исключающих нагрев образца ИК-радиацией, путем использования монохроматического пучка [3, 4]. В этих условиях из ИК-спектров был определен коэффициент поглощения свободных ОН-групп поверхности. Используя среднее значение концентрации свободных гидроксильных групп он = = 3,5 мкмоль на поверхности аэросила, откачанного при 400° С [2], мы вычислили интегральные коэффициенты Кса поглощения полос свободных групп ОН (3750 см ) и ОБ (2760 см ). Они оказались равными = 25 10 и 10 см моль сек коэффициенты этих по- [c.168]

Инфракрасные спектры нафтеновой кислоты (а, кривая 1) нафтената свинца (а, кривая 2) пигментной двуокиси титана (б, е) и аэросила (г) [c.174]

Адсорбция пара уксусной кислоты на аэросиле не приводит к появлению интенсивных полос поглощения в области 1400—1600 см следовательно, в этом случае ее ионы не образуются. Узкая полоса поглощения свободных поверхностных гидроксилов аэросила при 3750 см исчезает из спектра, а вместо нее появляется широкая полоса в области 2500—4300 смГ , характерная для поглощения связанных поверхностных гидроксилов и гидроксилов карбоновой кислоты. Таким образом, молекулы уксусной кислоты взаимодействуют с поверхностными гидроксилами кремнезема только молекулярно. Однако связь молекул уксусной кисло- [c.174]

Механизм удаления силанольных групп с поверхности уже в значительной степени дегидроксилированных кремнеземов, а также распределение силанольных групп на разных стадиях дегидроксилирования еще не выяснен. Наиболее ценные сведения о термическом дегидроксилировании поверхности высокодисперсных крем-неземов получены методом ИК спектроскопии. Дегидроксилирование поверхности осуществляется не только за счет силанольных групп, возмущенных по водороду (полоса 3390 см ) и кислороду (полосы 3730 и 3742 см ), но частично и за счет свободных силанольных групп поверхности (полоса 3750 см ). Таким образом, в результате обработки в ваку уме при 200°С сильно гидроксилированной поверхности кремнезема с нее удаляются не только возмущенные взаимной водородной связью силанольные пары, но отчасти и изолированные силанольные группы. В процессе дальнейшего дегидроксилирования при повышении температуры (см, рис, 3.7) на поверхности кремнезема остаются преимущественно изолированные силанольные группы. Узкая полоса, соответствующая колебаниям свободных, т. е. не возм ущенных по водороду силанольных групп, сохраняется в спектрах кремнезема, обработанного при значительно более высоких температурах (рис. 3.9). ИК спектры аэросила, полученные после прокаливания образца при 700—1000°С, показывают, что полоса он = 3750 см- мало возмущена водородной связью (узкий, почти симметричный контур). Уменьшение оптической плотности этой полосы с повышением температуры предварительной обработки образца вызывается уменьшением поверхностной концентрации свободных силанольных групп. Слабая низкочастотная асимметрия полосы, сохраняющаяся вплоть до обработки образца при 1000°С, связана с неоднородностью взаимодействия остающихся силанольных групп с соседними силоксановыми группами аморфных кремнеземов. [c.62]

Поверхность аэросила, силикагеля, кварцевого песка и других кремнеземов часто модифицируют, используя их способность к реакции с различными силанами и силоксанами [70—78, 88— 97]. В ИК-спектрах микропористого стекла, кварцевого песка и аэросила, обработанных метилхлорсиланом, появляется интенсивная полоса поглощения 2965 см -, характерная для метильной группы. При нагревании указанных адсорбентов, модифицированных триметилхлорсиланом, в вакууме при 400 °С привитые к поверхности группы 81(СНз)з не разрушаются. Интенсивность полосы 2965 см не уменьшается под действием различных растворителей, а также нри кипячении в 0,5%-ном растворе аммиака и нри вакуумировании [94] при 200 °С в течение 2 ч. [c.347]

В последнее время метод ЯМР [163] был использован в исследовании комплексообразования при адсорбции органических молекул на ионах переходных металлов. Изучая парамагнитные сдвига и ширину линий в ЯМР-спектрах лигандов ионов переходных металлов, можно попытаться сделать заключение о геометрической структуре комплекса, природе связи металл — лиганд и о скоростях обмена между молекулами первой координационной сферы комплекса и физически адсорбированными молекулами. Например, при адсорбции этилена, пропилена и бензола на окисных кобальтовых и никелевых катализаторах, нанесенных на аэросил, образуются поверхностные л-комплексы в результате перекрывания 2 -орбитали иона металла и л-орбитали ненасыщенной молекулы углеводорода (рис. 18,а). При адсорбции насыщенных молекул (изопентан, н-гексан, циклогексан и т. д.) комплексы нестабильны вследствие перекрывания 2 -орбитали металла и СН-связи (рис. 18,6). [c.60]

Для исследования участия различных групп ОН кремнезема в адсорбции спиртов были изучены ИК-спектры поверхности аэросила до и после адсорбции СНдОН, СгНбОН и (СНз)3-СОН [4] (рис. 2). В отличие от пористого стекла [5] при адсорбции спиртов на аэросиле уменьшается интенсивность полосы 3750 см даже при малых заполнениях на образцах, [c.167]

Фенол, анилин и нитробензол. В работе [163] опубликованы данные по адсорбции фенола, анилина и нитробензола на цеолите NaX, вакуумированном при 400° С [163]. В спектрах адсорбированных фенола и анилина наибольщие изменения по сравнению со спектра ми жидких веществ испытывают полосы поглощения групп ОН и NH. Смещение этих полос в спектре соединений, адсорбированных цеолитом NaX, больще, чем при адсорбции на поверхности аэросила, очевидно, вследствие более сильного взаимодействия фенола и анилина с адсорбционными центрами цеолита. Наиболь-щий вклад в это взаимодействие, вероятно, вносят электростатические поля катионов и неподеленные пары электронов на атомах кислорода и азота. Вместе с тем значительно меньшие изменения полос поглощения, связанных с колебаниями ядра, указывают на меньший вклад взаимодействия ядер в общую энергию взаимодействия. Однако при адсорбции нитробензола наиболее энергично с катионами взаимодействует не нитрогруппа, а ароматическое кольцо. [c.263]

Спектры гидроксильных групп аэросила и других, кремнеземов, обработанных при высоких температурах, указывают на их [c.103]

В качестве адсорбента использовался аэросил с удельной поверхностью 170 м /г. Для уменьшения рассеивания инфракрас ного излучения аэросил спрессовывался в таблетки толщиной 10—13мг/см под давлением 35 кг/мм . Откачка образцов и съемка спектров проводилась в вакуумной кювете, описанной в [1]. [c.149]

Определение количества гидроксильных групп на поверхности исследуемых адсорбентов, в частности, кремнеземов, можно произвести методом ИК спектроскопии с помощью вспомогательного, также участвующего в дейтерообмене, достаточно прозрачного в ИК области спектра адсорбента. В качестве вспомогательного адсорбента используют пластинку из спрессованного аэросила или пористую пленку органического полимера, содержащую доступные для дейтерообмена гидроксильные группы. Вспомогательный адсорбент помещают в вакуумную кювету ИК спектрометра, которая может быть соединена с вакуумной бюреткой с ОгО, с ампулой, содержащей исследуемый адсорбент, и с откачиой системой. После откачки вспомогательного адсорбента его поверхностные группы ОН полностью заменяют на группы 00 и снова откачивают при комнатной температуре. Далее откачивают при нужной температуре исследуемый адсорбент, соединяют содержащую его ампулу с кюветой со вспомогательным адсорбентом и в эту систему вводят определенное количество молей пара ОгО. Происходит дейтерообмен, за которым следят, наблюдая в ИК спектре уменьшение интенсивности полосы поглощения в области валентных колебаний 00 (полосы ОО и ОН хорошо разделяются). После установления равновесия с газовой фазой отношения концентраций Н/0 на обоих адсорбентах и в газовой фазе оказываются настолько близкими, что их можно принять равными друг другу. Величину этого отношения Н/0 = 7( можно определить из исходного и равновесного ИК спектров вспомогательного образца [c.53]

Рис. 3.9. ИК спектры аэросила в области валентных колебаний свободных си-ланольиых групп поверхности после откачки образца при 700, 800, 900 и ЮОО С

Сравним теперь исследования обратимой адсорбции пара воды на гидроксилированной поверхности кремнезема спектроскопическим и термодинамическим методами. Одновременно с измерением адсорбции пара воды (см. кривую 1 на рис. 3.11) на одном и том же образце кремнезема измерялись спектры поглощения адсорбированной воды и силанольных групп поверхности в близкой ИК области спектра, в которой соответствующие полосы не перекрываются (см. табл. 3.2). Интенсивности полос составных колебаний и обертонов на порядок ниже интенсивностей полос поглощения в основной области спектра. Поэтому изучение спектров поглощения силанольных групп и молекулярно адсорбированной воды в близкой ИК области проводилось на образцах, масса которых в 10—50 раз превышает массу образцов, исследуемых в основной области. На рис. 3.14 представлены спектры в области обертонных колебаний 2тон силанольных гр)упп аэросила и составных колебаний <н,о-]-8н о адсорбированных молекул воды (см. табл. 3.2). Из рисунка видно, что в этой области спектра указанные полосы [c.66]

Предпололсение о переходе на поверхность агрегатов молекул было экспериментально подтверждено при исследовании адсорбции олигоэтилепгликольадипината с молекулярным весом 2000 иа поверхности аэросила и сажи из растворов в хорошем (ацетон) и плохом (толуол) растворителях методом спектра мутности 58, 591 [c.146]

На аэросиле нафтеновая кислота адсорбируется только молекулярно и легко удаляется с поверхности промыванием растворителем. При адсорбции нафтената свинца на аэросиле кроме полосы поглощения в области 1500—1600 см - с максимумом при 1520 см , характерной для карбоксилатиона, появляется полоса поглощения при 1700 см - (см. рисунок, г, кривая 2). Это свидетельствует о том, что адсорбированный нафтенат свинца частично распадается на поверхности, а выделяющаяся нафтеновая кислота молекулярно адсорбируется на аэросиле. Полоса поглощения карбоксилат-иона после промывания системы растворителем не исчезает из спектра, что свидетельствует о прочной связи с поверхностью аэросила оставшейся части нафтената свинца. Частота, соответствующая максимуму полосы поглощения карбоксилат-иона, становится равной 1535 смГ . Так как нафтеновая кислота не может необратимо адсорбироваться на аэросиле с образованием карбоксилат-иона, то можно предположить, что от молекул нафтената свинца отщепляется только часть кислотных остатков, а возникающая у металла свободная валентность идет на образование прочной связи оставшейся части нафтената свинца с поверхностью. Это подтверждает изменение положения максимума полосы поглощения карбоксилат-иона необратимо адсорбированного нафтената свинца на 20 см по сравнению с его положением в спектре жидкого нафтената свинца. [c.175]

Приведу только один пример. В работе [1] при изучении адсорбции молекул различной электронной структуры на поверхности аэросила, содержащего нитрильные и оставшиеся после модифицирования гидроксильные группы, авторы сделали вывод о том, что питрильпая группа инертна по отношению к силанольным группам аэросила и адсорбированным молекулам. При изучении адсорбента типа III (по классификации А. В. Киселева), несущего сосредоточенные отрицательные заряды на поверхности, мы удаляли гидроксильные группы модифицированием аэросила метил-2-цианоэтилхлорсиланом после дегидратации его в вакууме при высоких температурах и модифицировали оставшиеся поверхностные гидроксильные группы парами метилового спирта. При этом в ИК-спектрах всех модифицированных образцов наряду с полосой поглощения валентных колебаний связанных между собой водородной связью поверхностных гидроксильных групп при 3640 появлялась полоса нри 3470 см , свидетельствующая о взаимодействии СК-групп поверхности с оставшимися ОН-группами. Смещение на 270 см свидетельствует об образовании водородной связи. Известно, что нитрильные группы могут образовывать комп- [c.195]

Мы приведем здесь некоторые предварительные результаты исследования в области 50—330 мк (200—30 см ) спектров поглощения веществ (воды, ацетона, этилового спирта, диэтилового эфира, пиридина), адсорбированных из газовой фазы на аэросиле (х = 175л. /г). Порошок аэросила прессовался под давлением 15 кГ1см в диски плотностью 15 мг1см . Была использована переносная кювета из плавленого кварца с окнами из кристаллического кварца толщиной 1 мм, образец тренировался при температуре 200 С и давлении 10 мм рт. ст. в течение 5 час. [c.201]

Обработка кремнезема (аэросила) аминосиланами также сопровождается прививкой органосилильных групп к поверхности. Доказательством этого являются ИК-снектры обработанных образцов (рис. Х.4), в которых появляются полосы валентных колебаний метильных групп. Кроме того, в спектре образца [c.347]

Рпс. х.4. ИК-спектры поглощения аэроспла (7), аэроспла, модифицированного парами аминосилана в течение 2 ч при 20 С (2), и аэросила, модифицированного бензольным раствором аминосилана (3) [95]. [c.348]

Р и с. 2. Инфракрасные спектры поверхности аэросила, откачанного при 200 и 400°С до (1) и после адсорбции спиртов (2—б) при различных возрастающих давлениях с — СНзОН, от 2 до 90 мм рт. ст. б — СгНбОН, от, 0,4 до 31 мм рт. ст. в — (СНа)зСОН, от 0,8 до 31 мм рт. ст. Пунктирные кривые Получены2графическим вычитанием интенсивности полосы связанных поверхностных групп ОН [c.167]

Аэросил является химически более инертным соединением, однако имеет собственные интенсивные полосы поглощения, которые исключают спектральную область ниже 1400 см из исследования. Кроме того, следует иметь в ввду, что аэросил в больщих количествах адсорбирует воду и некоторые другие соединения, полосы поглощения которых должны быть учтены при расшифровке спектра. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология