Гидроксильные группы поверхностные деформационные колебания

Активными центрами сорбции гелей являются не только поверхностные гидроксильные группы (полоса валентных колебаний гидроксильных групп сорбента П Vqh = 3640 см исчезает и появляется новая с максимумом поглощения при 3360 см ), но и фрагменты гидратной воды, о чем свидетельствует смещение частот поглощения ее деформационных колебаний 5н о [c.50]

Для исследования поверхностных силанольных групп, адсорбированной воды, внутри- и межмолекулярных водородных связей наблюдают изменение спектров в результате дейтерообмена, дегидратации и дегидроксилирования. Изучают полосы поглощения валентных и деформационных колебаний гидроксильных групп воды и кремнезема, а также полосы поглощения, относящиеся к водородным связям между ними. В области частот ниже 1200 см группируются полосы, относящиеся к основным и деформационным колебаниям, колебаниям скелета кремнезема, а также колебаниям адсорбированных молек ул воды относительно кремнезема ( 200 СМ ). Интенсивное поглощение в области 950—1200 см относится к валентным колебаниям связей 51—О. В области 800— 2000 см располагаются менее интенсивные полосы обертонов и составных тонов колебаний скелета кремнезема, частично налагающихся на полосу деформационных колебаний адсорбированных молекул воды. Далее имеется окно прозрачности (2000— 3000 СМ ), где удобно наблюдать полосы поглощения других адсорбированных молекул. Непрерывное поглощение и ряд дискретных полос в области 3000—3750 см соответствуют основным валентным колебаниям ОН силанольных групп кремнезема и адсор- [c.56]

Проведенные результаты нашли независимое подтверждение при изучении ИК-спектров водных дисперсий Ка-монтмориллонита 20—110 %-ной влажности в области составной полосы (5200—4900 см ) деформационного и валентного асимметричного колебаний связей ОН + + Хз) [20]. В цитируемой работе было показано, что вклад высокочастотной составляющей 5200 см , относящейся к слабо связанным молекулам воды, в интегральную интенсивность сложной полосы для дисперсий выше, чем для жидкой воды. Инфракрасные спектры полимолекулярных адсорбционных слоев на поверхности кварца в области валентных ОН-колебаний [21] также обнаруживают увеличение поглощения при 3600 см- , характерного для мономерных молекул воды, хотя основная полоса 3400 см- сдвинута по сравнению с аналогичной полосой в спектре жидкой воды в сторону меньших частот, по-видимому, за счет образования более прочных водородных связей между поверхностными гидроксильными группами кварца и адсорбированными молекулами воды первого слоя. [c.62]

Действительно, спектры ЯМР высокого разрешения протонов воды в дисперсиях а- и Ь -монтмориллонита [103] характеризуются сдвигом резонансного сигнала в сторону более сильного поля. Это указывает на то, что под влиянием поверхности часть водородных связей в воде граничных слоев толщиной й 7,5 нм (межчастичное расстояние —15 нм) разрушается. Приведенные результаты нашли независимое подтверждение при изучении ИК-спектров водных дисперсий Ыа-монт-мориллонитрила 20—110%-й влажности в области составной полосы (5200—4900 см ) деформационного и валентного асимметричного колебаний связей ОН (г-2 + з) [Ш]- В цитируемой работе было показано, что вклад высокочастотной составляющей 5200 СМ , относящейся к слабосвязанным молекулам воды, в интегральную интенсивность сложной полосы для дисперсий выше, чем для жидкой воды. ИК-спектры полимолекулярных адсорбционных слоев на поверхности кварца в области валентных ОН-колебаний [112] также обнаруживают увеличение поглощения при 3600 см , характерного для слабо нагруженных ОН-групп молекул воды, хотя основная полоса 3400 см сдвинута по сравнению с аналогичной полосой в спектре жидкой воды в сторону меньших частот. (Последнее, по-видимому, связано с образованием более прочных водородных связей между поверхностными гидроксильными группами кварца и адсорбированными молекулами воды первого слоя.) Таким образом, приведенные выше данные указывают на то, [c.39]

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 ИК-спектрах окисленных углеродных материалов наблюдается несколько характерных полос, которые были использованы для идентификации химической структуры поверхностных групп. Полосы поглощения вблизи 3200—3400 см могут быть обусловлены деформационными колебаниями гидроксильных групп, например карбоксильных кислот [66]. Полоса поглощения, локализованная между 1700 и 1760 см , приписывается большинством авторов [64, 67— 70] карбоксильным группам в разном окружении. Полоса при 1760 см соответствует карбонильной группе лактона [67]. , -Heнa ыщeнныe б-лактоны поглощают в области 1730—1710 см в то время как 7,б-нена-сыщенные б-лактоны —в области 1770—1740 см [70]. Ароматическому лактону [c.38]

Значительно позднее была изучена адсорбция молекул воды силикагелем также в обертонной области спектра [13]. При этом отмечена возможность разделения в этой области спектра полос поглощения валентных колебаний поверхностных гидроксильных групп и адсорбированных молекул воды. В спектре кремнезема с полностью гидроксилированной и частично гидратированной поверхностью (рис. 44, кривая 1) наблюдаются узкая полоса поглощения первого обертона 1,37 мк (7300 см ) полосы поглощения валентных колебаний групп ОН кремнезема и более широкая полоса поглощения 2,20 мк (4550 см ) составного колебания из валентного колебания ОН и деформационного [c.151]

Для того чтобы отличить адсорбированную воду от поверхностных гидроксильных групп, используется полоса поглощения при 1640—1600 см - деформационных колебаний молекул воды [c.312]

Изучение строения поверхностного слоя. Появление в спектре окисных адсорбентов полосы поглощения в области 3700 см , характерной для валентных колебаний гидроксильных групп (табл. М), свидетельствует о наличии их в исследуемой системе. С равным основанием полоса 3700 смг может быть отнесена к структурным гидроксильным группам поверхности и объема твердого тела, а также к адсорбированным молекулам воды. Однако если в процессе высокотемпературной откачки адсорбента окажется, что эта полоса сохраняется в спектре в отсутствие полосы деформационных колебаний адсорбированной воды (1640 смг ), можно считать установленной принадлежность ее структурным гидроксильным группам. Присутствие таких гидроксильных групп на поверхности можно установить на основании изменения спектральных параметров полосы 3700 см- при адсорбции молекул. [c.277]

Пери [57] считает, что проявление в спектре сильно дегидроксилированных кремнеземов внеплоских деформационных колебаний (см. табл. 5) указывает на отсутствие свободного квантованного вращения изолированных поверхностных гидроксильных групп. Действительно, Мак-Дональду [60] не удалось наблюдать [c.108]

Поверхность окиси алюминия, как и к структурными гидроксильными группами. Первое исследование методом инфракрасной спектроскопии поверхностных гидроксильных групп Y-окиси алюминия было проведено Пери и Хэннаном [1]. Исследовались спектры приготовленных цо специальной методике прозрачных пленок окиси алюминия. В спектре исходного неоткачанного образца окиси алюминия наблюдались полосы поглощения в области 3300 и 1650 см валентных и деформационных колебаний адсорбированных молекул воды. Откачка образца при 400°С приводила к удалению молекул воды и появлению нескольких полос поглощения в области валентных колебаний гидроксильных групп. После откачки образца при 700° С наблюдались три полосы поглощения 3795, 3737 и 3698 см , которые были приписаны валентным колебаниям структурных гидроксильных групп окиси алюминия. [c.278]

Из этого набора полосы поглощения 3400 и 3355 и 1620 см были приписаны двум валентным и деформационному колебаниям молекул аммиака, координационно связанных с поверхностью окиси алюминия. Полоса поглощения 1510 см отнесена к деформационным колебаниям поверхностной амидной группы.. Параллельно спектральным исследованиям были проведены весовые измерения количества адсорбированного аммиака. Было найдено, что адсорбция аммиака приводит к возмущению всех трех типов структурных гидроксильных групп поверхности окиси алюминия. Широкая полоса поглощения 3100 см- была приписана молекулам аммиака, связанным водородной связью с поверхностными ионами кислорода. [c.285]

Адсорбция воды алюмосиликатными катализаторами исследовалась спектральными методами в работах [18, 31]. При дегидратации поверхности алюмосиликагеля откачкой при 25—200° С наблюдался рост интенсивности полосы поглощения 3745 см- и уменьшение интенсивности полос поглощения валентных (3500 см ) и деформационных (1633 см ) колебаний адсорбированных молекул воды (рис. 123) [18]. Наибольшее изменение спектра пр оисходит после откачки образца при 150—200° С. При этом рост интенсивности полосы поглощения валентных колебаний свободных гидроксильных групп 3745 см прямо указывает на молекулярное специфическое взаимодействие адсорбированных молекул воды с поверхностными гидроксильными группами за счет образования с ними водородной связи. [c.312]

Интерпретация Эйринга и Вейдсворта полосы при 1610 см как полосы поглощения деформационных колебаний поверхностных гидроксильных групп неправильна. Эта полоса поглощения отвечает деформационным колебаниям молекул воды (см. стр. 291). Деформационные колебания поверхностных гидроксильных групп должны давать полосы поглощения в области 1200—1000 см . Проявление молеку.л воды в спектре может быть легко объяснимо, поскольку использованные в данной работе условия вакуумирования не обеспечивали удаления всей адсорбированной образцом воды. Валентные колебания гидроксильных групп адсорбированных молекул воды проявляются около 3450 см и должны быть приняты во внимание при оценке интенсивности полосы [c.393]

Из уравнений (1) и (2) видно, что при реакции с молекулярной водой количество выделившегося водорода на одну молекулу воды в два раза меньше, чем в том случае, когда одна молекула воды присутствует в виде двух поверхностных гидроксильных групп. Чтобы решить, при каких условиях опыта будет преобладать тот или иной процесс, обратимся к данным инфракрасных спектров о состоянии связанной силикагелем воды. Баверез и Бастик [44] считают, что при 240° С образцы уже не содержат молекулярную воду. Фрессар и Имелик [46] установили, что полоса деформационных колебаний молекул воды при 1640 см" полностью отсутствует в спектрах образцов, дегидратированных при 600°. Это обстоятельство говорит о том, что ниже данной температуры имеется молекулярная вода. Те же авторы показали, что взаимодействие гидроксильных групп осуществляется посредством водородной связи даже в том случае, когда образцы обезвоживались при температуре около 800°. При более высоких температурах такого рода взаимодействия не наблюдались. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология