Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів

Приготовано каталізатори HLaCaNaY на основі порошкоподібного NaY (зразок 1) та NaY, синтезованого in situ у гранулах попередньо сформованого каоліну (зразок 2). Зразок 1 піддавали термопаровій обробці. Кислотність каталізаторів вивчали методами термопрограмованої десорбції аміаку та ІЧ-спектроскопії...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2001
Main Authors: Бартош, П.І., Патриляк, Л.К., Манза, І.А., Патриляк, К.І.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України 2001
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3692
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів / П.І. Бартош, Л.К. Патриляк, І.А. Манза, К.І. Патриляк // Катализ и нефтехимия. — 2001. — № 7. — С. 13-15. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3692
record_format dspace
spelling Бартош, П.І.
Патриляк, Л.К.
Манза, І.А.
Патриляк, К.І.
2009-07-09T12:33:49Z
2009-07-09T12:33:49Z
2001
Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів / П.І. Бартош, Л.К. Патриляк, І.А. Манза, К.І. Патриляк // Катализ и нефтехимия. — 2001. — № 7. — С. 13-15. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3692
541.128.13: 549.67
Приготовано каталізатори HLaCaNaY на основі порошкоподібного NaY (зразок 1) та NaY, синтезованого in situ у гранулах попередньо сформованого каоліну (зразок 2). Зразок 1 піддавали термопаровій обробці. Кислотність каталізаторів вивчали методами термопрограмованої десорбції аміаку та ІЧ-спектроскопії. Виявлено значні відмінності між спектрами термопрограмованої десорбції аміаку зразка 1 залежно від умов термопарової обробки. Одночасно в ІЧ-спектрі поглинання з'явилась смуга при 3610 см^-1, яка характеризує кислотні гідроксили і яку вважають властивою лише ІЧ-спектру каталізатора HLaСaNaX. Зразок 2 дає цю смугу поглинання без жодної термопарової обробки. Висловлено припущення, що наявність смуги при 3610 см^-1 у ІЧ-спектрі HLaCaNaY свідчить про поєднування в межах одного зразка достоїнств каталізаторів на основі цеолітів Х та Y.
Приготовлены катализаторы HLaCaNaY на основе порошкообразного NaY (образец 1) и NaY, синтезированного in situ в гранулах предварительно сформированного каолина (образец 2). Образец 1 подвергали термопарообработке. Кислотность катализаторов изучали методами термопрограммированной десорбции аммиака и ИК-спектроскопии. Обнаружены значительные различия между спектрами термопрограммированной десорбции аммиака образца 1 в зависимости от условий термопаровой обработки. Одновременно в ИК-спектре появилась полоса поглощения при 3610 см^-1, характеризующая кислотные гидроксилы и считающаяся свойственной лишь для ИК-спектра катализатора HLaСaNaX. Образец 2 дает эту полосу поглощения без термопарообработки. Высказано предположение, что наличие полосы при 3610 см^-1 в ИК-спектре HLaCaNaY свидетельствует о сочетании в пределах одного образца достоинств катализаторов на основе цеолитов Х и Y.
HLaCaNaY catalysts on the basis of powdery NaY (sample 1) and NaY, synthesized in situ in the granules of previously moulded kaolin (sample 2), have been prepared. Sample 1 has been subjected to the steaming. Acidity of the catalysts has been studied by ammonia TPD and IR methods. Valuable differences between ammonia TPD spectra of sample 1 depending on the steaming conditions have been revealed. Simultaneously in the IR spectrum appeared the absorption band at 3610 сm^1, which characterizes the acid hydroxyls and is considered to be proper to IR spectrum of HLaCaNaX catalyst only. Sample 2 gives this absorption band without any steaming. A supposition has been expressed that the band at 3610 сm^-1 in IR spectrum of HLaCaNaY evidences the combination of advantages of the catalysts on the basis of zeolites X and Y within the same sample.
uk
Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
О некоторых особенностях ИК-спектров поликатиондекатионированных форм фожазитов
Some Peculiarities of IR Absorption Characteristics of Polication-Decationized Faujasite
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
spellingShingle Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
Бартош, П.І.
Патриляк, Л.К.
Манза, І.А.
Патриляк, К.І.
title_short Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
title_full Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
title_fullStr Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
title_full_unstemmed Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
title_sort про деякі особливості іч-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів
author Бартош, П.І.
Патриляк, Л.К.
Манза, І.А.
Патриляк, К.І.
author_facet Бартош, П.І.
Патриляк, Л.К.
Манза, І.А.
Патриляк, К.І.
publishDate 2001
language Ukrainian
publisher Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
format Article
title_alt О некоторых особенностях ИК-спектров поликатиондекатионированных форм фожазитов
Some Peculiarities of IR Absorption Characteristics of Polication-Decationized Faujasite
description Приготовано каталізатори HLaCaNaY на основі порошкоподібного NaY (зразок 1) та NaY, синтезованого in situ у гранулах попередньо сформованого каоліну (зразок 2). Зразок 1 піддавали термопаровій обробці. Кислотність каталізаторів вивчали методами термопрограмованої десорбції аміаку та ІЧ-спектроскопії. Виявлено значні відмінності між спектрами термопрограмованої десорбції аміаку зразка 1 залежно від умов термопарової обробки. Одночасно в ІЧ-спектрі поглинання з'явилась смуга при 3610 см^-1, яка характеризує кислотні гідроксили і яку вважають властивою лише ІЧ-спектру каталізатора HLaСaNaX. Зразок 2 дає цю смугу поглинання без жодної термопарової обробки. Висловлено припущення, що наявність смуги при 3610 см^-1 у ІЧ-спектрі HLaCaNaY свідчить про поєднування в межах одного зразка достоїнств каталізаторів на основі цеолітів Х та Y. Приготовлены катализаторы HLaCaNaY на основе порошкообразного NaY (образец 1) и NaY, синтезированного in situ в гранулах предварительно сформированного каолина (образец 2). Образец 1 подвергали термопарообработке. Кислотность катализаторов изучали методами термопрограммированной десорбции аммиака и ИК-спектроскопии. Обнаружены значительные различия между спектрами термопрограммированной десорбции аммиака образца 1 в зависимости от условий термопаровой обработки. Одновременно в ИК-спектре появилась полоса поглощения при 3610 см^-1, характеризующая кислотные гидроксилы и считающаяся свойственной лишь для ИК-спектра катализатора HLaСaNaX. Образец 2 дает эту полосу поглощения без термопарообработки. Высказано предположение, что наличие полосы при 3610 см^-1 в ИК-спектре HLaCaNaY свидетельствует о сочетании в пределах одного образца достоинств катализаторов на основе цеолитов Х и Y. HLaCaNaY catalysts on the basis of powdery NaY (sample 1) and NaY, synthesized in situ in the granules of previously moulded kaolin (sample 2), have been prepared. Sample 1 has been subjected to the steaming. Acidity of the catalysts has been studied by ammonia TPD and IR methods. Valuable differences between ammonia TPD spectra of sample 1 depending on the steaming conditions have been revealed. Simultaneously in the IR spectrum appeared the absorption band at 3610 сm^1, which characterizes the acid hydroxyls and is considered to be proper to IR spectrum of HLaCaNaX catalyst only. Sample 2 gives this absorption band without any steaming. A supposition has been expressed that the band at 3610 сm^-1 in IR spectrum of HLaCaNaY evidences the combination of advantages of the catalysts on the basis of zeolites X and Y within the same sample.
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3692
citation_txt Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіондекатіонованих форм фожазитів / П.І. Бартош, Л.К. Патриляк, І.А. Манза, К.І. Патриляк // Катализ и нефтехимия. — 2001. — № 7. — С. 13-15. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT bartošpí prodeâkíosoblivostííčspektrívpolíkatíondekatíonovanihformfožazitív
AT patrilâklk prodeâkíosoblivostííčspektrívpolíkatíondekatíonovanihformfožazitív
AT manzaía prodeâkíosoblivostííčspektrívpolíkatíondekatíonovanihformfožazitív
AT patrilâkkí prodeâkíosoblivostííčspektrívpolíkatíondekatíonovanihformfožazitív
AT bartošpí onekotoryhosobennostâhikspektrovpolikationdekationirovannyhformfožazitov
AT patrilâklk onekotoryhosobennostâhikspektrovpolikationdekationirovannyhformfožazitov
AT manzaía onekotoryhosobennostâhikspektrovpolikationdekationirovannyhformfožazitov
AT patrilâkkí onekotoryhosobennostâhikspektrovpolikationdekationirovannyhformfožazitov
AT bartošpí somepeculiaritiesofirabsorptioncharacteristicsofpolicationdecationizedfaujasite
AT patrilâklk somepeculiaritiesofirabsorptioncharacteristicsofpolicationdecationizedfaujasite
AT manzaía somepeculiaritiesofirabsorptioncharacteristicsofpolicationdecationizedfaujasite
AT patrilâkkí somepeculiaritiesofirabsorptioncharacteristicsofpolicationdecationizedfaujasite
first_indexed 2025-11-25T21:05:25Z
last_indexed 2025-11-25T21:05:25Z
_version_ 1850544439573872640
fulltext Катализ и нефтехимия, 2001, №7 13 УДК 541.128.13: 549.67 © 2001 Про деякі особливості ІЧ-спектрів полікатіон- декатіонованих форм фожазитів П.І. Бартош, Л.К. Патриляк, І.А. Манза, К.І. Патриляк Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Україна, 02094 Київ, вул. Мурманська, 1; факс: (044) 537-25-52 Приготовано каталізатори HLaCaNaY на основі порошкоподібного NaY (зразок 1) та NaY, синтезованого in situ у гранулах попередньо сформованого каоліну (зразок 2). Зразок 1 піддавали термопаровій обробці. Кислотність каталізаторів вивчали методами термопрограмованої десорбції аміаку та ІЧ-спектроскопії. Виявлено значні відмінності між спектрами термопрограмованої десорбції аміаку зразка 1 залежно від умов термопарової обробки. Одночасно в ІЧ-спектрі поглинання з'явилась смуга при 3610 см-1, яка харак- теризує кислотні гідроксили і яку вважають властивою лише ІЧ-спектру каталізатора HLaСaNaX. Зразок 2 дає цю смугу поглинання без жодної термопарової обробки. Висловлено припущення, що наявність смуги при 3610 см-1 у ІЧ-спектрі HLaCaNaY свідчить про поєднування в межах одного зразка достоїнств каталі- заторів на основі цеолітів Х та Y. Полікатіон-декатіоновані форми фожазитів широко вивчаються, оскільки вони є носіями кислотних влас- тивостей і каталізують реакції карбоній-іонного типу, в тому числі найважливіші з них – крекінг та алкілуван- ня. Одним з найбільш використовуваних методів до- слідження кислотних властивостей цеолітів є інфраче- рвона спектроскопія: кислотні форми фожазитів інтен- сивно поглинають в області валентних коливань гідро- ксилів (3500−3800 см-1) та хемосорбованого піридину (1400−1600 см-1). ІЧ-спектри полікатіон-декатіонова- них форм фожазитів HLaСaNaX та HLaCaNaY дають дві найінформативніші смуги поглинання при 3550 та 3650 см-1. Разом з тим ІЧ-спектр HLaCaNaX має додат- кову смугу при 3610 см-1 [1, 2]. На противагу добре відомій смузі при 3600 см-1, яка характеризує гідрокси- ли лужної природи [3], смуга при 3610 см-1 представляє кислотні ОН-групи, важливі з точки зору перебігу реа- кції алкілування ізобутану бутенами, яка лежить в ос- нові виробництва високооктанового компонента бен- зину. Вважають [1, 2], що дана смуга властива лише ІЧ-спектрам полікатіон-декатіонованих форм цеоліту типу Х. Не виключено, що завдяки певній специфічній кислотності останні мають деякі переваги перед своїми аналогами типу Y, наприклад щодо продуктивності каталізатора та тривалості його роботи до регенерації. Однак з точки зору самої регенерації привабливішою є полікатіон-декатіонована форма цеоліту типу Y як більш термовологостійка. А тому поєднання специфі- чної кислотності зразків HLaСaNaX з термовологоста- більністю їх аналогів HLaCaNaY було б дуже приваб- ливим. Мета даної роботи − спроба змінити кислотний спектр полікатіон-декатіонованої форми цеоліту Y шляхом термопарової обробки (ТПО) останньої у ви- гляді чистої цеолітної фази, а також шляхом синтезу цеолітної фази в суміші з матрицею in situ на основі каолінових гранул [4] без ТПО як завершальної опера- ції. Вихідним матеріалом для синтезу чистого HLaCaNaY слугували цеоліт NaY (Si/Al = 2,35) АТ "Сорбент" (Нижній Новгород, Росія) та звичайний на- бір реагентів [5]. Для іонного обміну використовували порошкоподібний вихідний зразок, який при 85 °С та постійному перемішуванні 4 рази піддавали півтораго- динній обробці нітратом кальцію, двічі – нітратом лан- тану і 1 раз – нітратом амонію, внаслідок чого виходи- ли на зразок 1 оптимального з точки зору алкілування катіонного складу [5, 6]. Зразок таблетували пресуван- ням при 15 МПа, дробили та відсівали фракцію 1–2 мм, яку піддавали ТПО в діапазоні 200–800 °С за опи- саною методикою [7]. Зразок 2, синтезований in situ на основі гранульованого каоліну [4], вміщував 75 % цео- літу Y в суміші з каоліновою матрицею. Обмін вихід- ного натрію на кальцій, лантан та амоній здійснювали так, як і для порошкоподібного NaY, але зі збільшен- ням часу процедури кожного обміну до 3 год. Зразок 2 за катіонним складом з точністю до 2–3 % від обмінної ємності був аналогічний зразкові на основі порошко- подібного NaY. Зразок 2 термопарообробці не піддава- ли. Кислотність каталізаторів вивчали методом термо- програмованої десорбції (ТПД) аміаку у варіанті, опи- саному в роботі [8]. ІЧ-спектри зразків знімали за ме- тодикою [9]. Характер спектрів ТПД аміаку синтезованих каталі- заторів (рис. 1) залежить як від природи зразка, так і від умов його активації. Свіжий HLaCaNaY, будучи акти- вованим до 380 °С перед подачею на нього аміаку, ха- рактеризується трикомпонентним спектром кислотно- сті (рис.1, 1) з максимумами при 297; 378 і 478 °С. По- чинаючи з 500 °С, ТПО свіжого зразка 1 протягом 2 год діє на нього надзвичайно руйнівно, внаслідок чого у кілька разів зменшується площа ТПД-спектра. 14 Катализ и нефтехимия, 2001, №7 Навіть термопрограмована активація зразка до 500 °С в потоці сухого гелію дає дуже видозмінений спектр (рис.1, 2) зі значним зниженням інтенсивності смуг, особливо високотемпературної, при помітному змі- щенні максимумів перших двох. Зовсім відмінні спек- три ТПД одержано після ТПО зразка 1 протягом 2 год при 250 °С з наступною термопрограмованою актива- цією до 380 °С (рис.1, 3) та після ТПО протягом 3 год при 200 °С у такому ж режимі термоактивації (рис.1, 4). На кривих 3 і 4 не спостерігається середньотемпера- турного максимуму, але якщо ТПД-спектр 3 сильно "перекошений" у високотемпературну область, то спектр 4 демонструє дві смуги при 300 і 478 °С з де- яким переважанням інтенсивності першої. Цими ж смугами характеризується ТПД-спектр зразка 2 (рис.1, 5), знятий після термоактивації до 380 °С. Однак для нього ширина другої смуги є дещо більшою, а за висотою вона дещо переважає смугу при 300 °С. Рис.1. Спектри ТПД аміаку: 1 – зразок 1 (термоактивація – 380 ºС), 2 – зразок 1 (термоактивація – 500 ºС), 3 – зразок 1 (ТПО, 2 год, 250 ºС; термоактивація – 380 ºС), 4 – зразок 1 (ТПО, 3 год, 200 ºС; термоактивація – 380 ºС), 5 – зразок 2 (термоактивація – 380 ºС) В області 3400–3800 см-1 свіжий зразок 1 характе- ризується типовим спектром поглинання (рис. 2, а). Від одержуваних раніше спектрів аналогічних зразків [2, 10] він помітно відрізняється лише шириною відпо- відних смуг поглинання: розширеною смугою при 3550 см-1 та звуженою смугою при 3650 см-1, що, оче- видно, слід віднести на рахунок проведення іонного обміну не при кімнатній температурі [2, 10], а при 85 °С. Відчутно змінюється спектр після ТПО зразка при 250 °С протягом 2 год (рис. 2, б): інтенсивність цих основних смуг в результаті ТПО суттєво падає, зате явно проявляється смуга поглинання при 3610 см-1. Намітилась ця смуга також у спектрі зразка 2 (рис. 2,в), який не піддавали, як уже говорилось, жодній ТПО. Загалом інтенсивність смуги при 3610 см-1 для обох зразків є значно нижчою за таку для HLaСaNaX [1, 2]. Після хемосорбції піридину смуга при 3610 см-1 зникає (рис. 2, г), як і смуга при 3650 см-1 , тобто вони обидві характеризують кислотні гідроксили у великих порож- нинах цеолітів. Можна припустити, що смугою погли- нання при 3610 см-1 характеризуються гідроксили під- вищеної кислотності, оскільки ТПО, що має своїм ре- зультатом передусім деалюмінування [11], сприяє ви- даленню слабких кислотних центрів [12] і звуженню кислотного спектра зразка. Рис. 2. ІЧ-спектри спектри поглинання в області вален- тних коливань ОН-груп: а – зразок 1, б – зразок 1 (ТПО, 2 год, 250 ºС), в – зразок 2, г – зразок 2 після хемосорбції піридину Таким чином, одержано зразки HLaCaNaY двома принципово різними способами, ІЧ-спектри яких хара- ктеризуються наявністю смуги поглинання при 3610 см-1, яка до цих пір вважалась характерною при- кметою спектрів поглинання полікатіон-декатіо- нованих форм цеоліту типу Х [1, 2]. Одержаний ре- зультат відкриває перспективу суміщення достоїнств полікатіон-декатіонованих форм обох типів цеолітів в межах одного каталізатора. Література 1. Тельбиз Г.М., Галич П.Н., Гутыря В.С., Докл. АН СССР, 1982, 262 (1), 256. 2. Тельбиз Г.М., Дис. канд. хим. наук, Отделение нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии АН УССР, Киев,1984. Катализ и нефтехимия, 2001, №7 15 3. Corma A., Nieman J., Akzo Catalytic Symposium 1991. Fluid Catalytic Cracking, ed. by B. van Keulen, Amersfoort, The Netherlands, Akzo Chem. Div., 1991, 217. 4. Патриляк К., Яковенко А., Патриляк Л. и др., Катализ и нефтехимия, 2000, (5/6),16. 5. Патриляк К.И., Цуприк И.Н., Галич П.Н. и др., Нефтепереработка и нефтехимия, 1983, (25), 51. 6. Яковенко А.В., Патриляк Л.К., Манза И.А., Пат- риляк К.И., Теорет. и эксперим. химия, 2000, 36 (4), 247. 7. Patrylak L., Adsorp. Sci. Technol., 1999, 17 (2), 115. 8. Patrylak L., Adsorp. Sci. Technol., 2000, 18 (5), 399. 9. Патриляк Л.К., Бартош П.І., Кукушкіна А.В., Доп. НАН України, 1999, (7), 145. 10. Патриляк К.И., Бортышевский В.А., Цуприк И.Н. и др., Докл. АН СССР, 1985, 283 (2), 384. 11. Jacobs P.A. Carboniogenic Activity of Zeolites, Amsterdam, Oxford, New York, Elsevier, 1977. 12. McDaniel C.V., Maher P.K., Zeolite Stability and Ultrastable Zeolites, in Zeolite Chemistry and Catalysis, ed. by J.A. Rabo, Washington, Amer. Chem. Soc., 1976, 285. Надійшла до редакції 31 січня 2001 р. О некоторых особенностях ИК-спектров поликатион- декатионированных форм фожазитов П.И. Бартош, Л.К. Патриляк, И.А. Манза, К.И. Патриляк Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, Украина, 02094 Киев, ул. Мурманская, 1; факс (044) 573-25-52 Приготовлены катализаторы HLaCaNaY на основе порошкообразного NaY (образец 1) и NaY, синте- зированного in situ в гранулах предварительно сформированного каолина (образец 2). Образец 1 под- вергали термопарообработке. Кислотность катализаторов изучали методами термопрограммированной десорбции аммиака и ИК-спектроскопии. Обнаружены значительные различия между спектрами тер- мопрограммированной десорбции аммиака образца 1 в зависимости от условий термопаровой обра- ботки. Одновременно в ИК-спектре появилась полоса поглощения при 3610 см-1, характеризующая ки- слотные гидроксилы и считающаяся свойственной лишь для ИК-спектра катализатора HLaСaNaX. Образец 2 дает эту полосу поглощения без термопарообработки. Высказано предположение, что нали- чие полосы при 3610 см-1 в ИК-спектре HLaCaNaY свидетельствует о сочетании в пределах одного об- разца достоинств катализаторов на основе цеолитов Х и Y. Some Peculiarities of IR Absorption Characteristics of Polication-Decationized Faujasite P.I. Bartosh, L.K. Patrylak, I.A. Manza, K.I. Patrylak Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry National Academy of Sciences of Ukraine; 1, Murmanskaуа Str., Kyiv, 02094,Ukraine, Fax: (044) 573-25-52 HLaCaNaY catalysts on the basis of powdery NaY (sample 1) and NaY, synthesized in situ in the granules of previously moulded kaolin (sample 2), have been prepared. Sample 1 has been subjected to the steaming. Acid- ity of the catalysts has been studied by ammonia TPD and IR methods. Valuable differences between ammonia TPD spectra of sample 1 depending on the steaming conditions have been revealed. Simultaneously in the IR spectrum appeared the absorption band at 3610 сm-1, which characterizes the acid hydroxyls and is considered to be proper to IR spectrum of HLaCaNaX catalyst only. Sample 2 gives this absorption band without any steaming. A supposition has been expressed that the band at 3610 сm-1 in IR spectrum of HLaCaNaY evidences the combination of advantages of the catalysts on the basis of zeolites X and Y within the same sample.