Гидроксильные группы структурны цеолитов, свойства

Однако часто цеолиты со щелочными обменными катионами имеют катионную недостаточность, т. е. определенную концентрацию катионных вакансий. В спектре таких цеолитов удается наблюдать структурные гидроксильные группы. Такие цеолиты обладают уже и протонодонорными свойствами. С помощью спектров адсорбированного пиридина исследованы кислотные свойства цеолитов X и Y с обменными катионами Li+, Na+ и К+ 1 ак в частично гидратированном состоянии (после откачки при 150°С), так и в сильно дегидратированном состоянии (после откачки при 500° С) [107]. В спектре пиридина, адсорбированного сильно дегидратированным цеолитом, не наблюдалась полоса поглощения 1545 м иона пиридиния. Вместе с тем на всех цеолитах наблюдалась полоса поглощения около 1445 пиридина, прочно связанного с обменными катионами цеолита. При адсорбции пиридина на лишь частично дегидратированном цеолите NaX наблюдается одновременно узкая полоса поглощения адсорбированных молекул воды (3695 м- ) и полоса поглощения пиридина, связанного с катионом (1445 m ). На этом основании был сделан вывод о том, что молекулы воды и пиридина взаимодействуют с различными обменными катионами такого цеолита. Считается также, что в проявлении протонной кислотности частично дегидратированных образцов цеолитов основную роль играют декатионированные места цеолитов. [c.360]

Таким образом, медная форма, подобно бариевой, не способна вызвать диссоциацию молекул физически адсорбированной воды. Предвидеть это заранее бьшо трудно, так как двузарядный ион меди обладает одним из наиболее, высоких ионизационных потенциалов среди изученных катионов. Вполне возможно, однако, что ионы меди в цеолите Y являются однозарядными, а в этом случае они должны иметь значительно более низкий потенциал ионизации. Можно было лишь предположить, что цеолиты с ионами серебра по своим свойствам близки к цеолитам со щелочными катионами. Добавление воды вызывает изменение интенсивности полосы при 3633 см , связанной с взаимодействием молекул адсорбированной воды со структурными гидроксильными группами за счет образования водородных связей. Остальная часть спектра очень похожа на спектр воды, адсорбированной на цеолитах со щелочными металлами. И здесь наряду с широкой полосой при 3250 см наблюдается узкая полоса при 3685 см . Вероятно, появление этих полос обусловлено такими же взаимодействиями, которые предполагаются для цеолитов со щелочными катионами. Схематично их можно представить таким образом [c.231]

Однако, согласно данным Эберли [34], цеолиТы NaY и aY, дегидратированные при. 427° С, гидроксильных групп не содержат. Уорд [32, 35] и Холл и сотр. [31, 36] также не обнаружили структурных гидроксильных групп на цеолитах, содержащих щелочные катионы, хотя эти группы наблюдались у щелочноземельных форм. Частоты, приведенные для ОН-групп MgY и BaY в работах [30] и [36], совпали. При сопоставлении спектральных данных со свойствами катионов Холл и сотр. [36] пришли к выводу, что. полосы при 3650 и 3545 см сдвигаются в сторону меньших частот с ростом сродства к электрону соответствующего катиона. Полоса вблизи 3690 см" была приписана молекулам НаО, взаимодействующим с катионами натрия в цеолите, что согласуется с мнением других исследователей [26, 32], а полосы при 3605 см отнесены к группам СаОН . Авторы работы [32] изучили также К" "-, Mg -, Са - и Ba -формы цеолитов X и Y. В спектрах большинства образцов наблюдались полосы при 3740, 3690—3695, 3650 и 3550 см . [c.157]

Все цеолиты типа Y со щелочными катионами, кроме цезиевой формы, при адсорбции воды дают более простые спектры, чем цеолиты Y со щелочноземельными катионами. Цеолит ВаУ по свойствам оказался близким цеолитам со щелочными катионами, особенно цезиевой форме. При адсорбции воды дегидратированным образцом в спектре цеолита BaY наблюдаются сравнительно узкая полоса при 3680 см и широкие полосы при 3500 и 3260 см . Эти полосы исчезают из спектра в процессе вакуумирования образца при 300° С, и новых структурных гидроксильных групп не появляется. В отличие от других цеолитов со щелочноземельными катионами бариевая форма не способна вызвать существенную диссоциацию адсорбированных молекул воды. Более сложная картина наблюдается при адсорбции воды дегидратированными цеолитами Mg-, Са- и SrY. В спектре воды, реадсорбированной на цеолите aY, после вакуумирования при температуре ниже 100° С наблюдаются полосы при 3690, 3640, 3580 и широкая полоса между 3550 и 3400 см . При нагревании до 200°С интенсивность полосы при 3690 см резко снижается, а интенсивность полосы при 3640 см увеличивается. Вакуумирование при 470° С приводит к восстановлению спектра, характерного для исходного цеолита. [c.229]

Описанные опыты ясно показали, что структурные свойства, важные для реакций крекинга и изомеризации бутана, отличаются от свойств, необходимых для алкилирования толуола. Следовательно, можно ожидать, что и механизмы этих реакций также должны различаться. Различная зависимость от структурных свойств лучше всего видна на примере дегидроксилированного цеолита LaY, который исключительно активен д.ля алкилирования и очень малоактивен для крекинга и изомеризации. Если поверхностные гидроксильные группы и места с дефицитом кислорода между кремнием и алюминием (кислота Льюиса) ие проявляют одинаковой активности в этой реакции, то вопрос об активных центрах алкилирования остается пока не ясным. Большая активность дегидроксилированного LaY при алкилировании толуола пропиленом и его очень слабая активность в крекинге и изомеризации н-бу-таиа пэказывают также, что ни одна из этих изученных модельных реакций по отде.чьности не является достаточной для предсказания активности цеолит-ных катализаторов для всех других реакций карбоний-ионного типа. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология