SU1646992A1

SU1646992A1 - Способ получени диоксида титана

Info

Publication number: SU1646992A1
Application number: SU884471983A
Authority: SU
Inventors: Галина Алексеевна Зенковец; Владимир Юрьевич Гаврилов; Галина Геннадьевна Захарова
Original assignee: Институт катализа СО АН СССР
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к способу получени диоксида титана и позвол ет повысить качество конечного продукта за счет образовани бимодальной пористой структуры с высоким обьемом пор. Сол нокислый раствор четыреххлористого титана и раствор гидроксида щелочного металла (NaOH, КОН, L ЮН) одновременно сливают в воду при поддержании посто нного рН 2,0-4,5 и температуры 20-85&deg;С и интенсивном перемешивании . Полученный осадок промывают, сушат , термообрабатывают и анализируют. Получают диоксид титана с бимодальной структурой (порами с преимущественным оо диаметром d 80 А и d 800 А) и высоким обьемом nop(Vj 1 см /г). Полученный продукт эффективно может использоватьс в качестве носител катализатора, собственно катализатора и ионообменника. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к способам получени диоксида титана с бимодальной пористой структурой и высоким обьемом пор, который может быть использован в качестве носител в катализаторах, непосредственно как катализатор, а также в качестве ионооб- менникэ.

Цель изобретени состоит в повышении качества конечного продукта за счет образовани бимодальной пористой структуры с высоким объемом пор.

Пример 1. Дл приготовлени 50 г диоксида титана 70 мл четыреххлористого титана марки О.С.Ч. раствор ют в 150 мл смеси сол ной кислоты и воды, вз тых в соотношении 1:1. Из полученного раствора осаждают гидроокись титана 10%-ным водным раствором NaOH при посто нной температуре 70°С и посто нном рН, равном 3. Дл этого в стакан наливают 200 мл дистиллированной воды, нагревают до 70°С и при

интенсивном перемешивании механической мешалкой и посто нной температуре, равной 70°С, одновременно прикапывают растворы четыреххлористого титана и 10%- ный водный раствор NaOH. Скорость прикапывани растворов четыреххлористого титана и NaOH выбирают такой, что рН образующейс суспензии составл ет 3. В данном случае прикапывание раствора четыреххлористого титана провод т со скоростью 10 мл/мин, a NaOH - со скоростью 12,5 мл/мин, рН образующейс суспензии на прот жении всего опыта контролируют ионометром ЭВ-74, а температуру - термометром . Образовавшийс осадок отфильтровывают на нутч-фильтре и промывают дистиллированной водой в количестве 5 л, формуют в гранулы диаметром 4 мм через металлический шприц, сушат на воздухе до воздушно сухого состо ни , а затем в сушильном шкафу при 110°С.

м

Ј

О

Јь

ON

чэ о

ю

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 осаждение раствора четыреххлористого титана провод т при рН 2.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 1 и температуре 85°С.

П р и м е р 4. Дл приготовлени 50 г диоксида титана 70 мл ПСМ раствор ют в 250 мл смеси HCI и Н20 в соотношении 1:1. Из полученного раствора осаждают гидроокись титана 30%-ным водным раствором МаОН при 50°С и посто нном рН, равном 3,5, аналогично примеру 1. Затем осадок отфильтровывают и промывают водой в количестве 5 л. Формуют гранулы диаметром 4 мм, сушат на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 110°С.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при 85°С.

П р и м е р 6. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 4,5 и температуре 85°Г а осадок промывают 10 л воды.

Пример. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 5 и температуре 85°С.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при 20°С и рН 3,5.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 5 и температуре 20°С.

ПримерЮ. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при 20°С.

Пример 11. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 2 и температуре 40°С,

П р и м е р 12. Аналогично примеру 1 осаждение провод т 30%-ным раствором NaOH при рН 4,5 и температуре 85°С.

П р и м е р 13. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 2 и температуре 85°С, а осадок промывают 10 л воды,

П р и м е р 14. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 2 и температуре 50°С.

Пример 15. Аналогично примеру 1 осаждение провод т при рН 3 и температу- реЮ°С.

П р и м е р 16. Дл приготовлени 50 г диоксида титана 70 мл ПСЦ раствор ют в 150 мл смеси HCI и Н20 (1:1). Полученный раствор осаждают 10%-ным водным раствором КОН при 85°С и посто нном рН, равном 3, аналогично примеру 1. Осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой в количестве 5 л. Формуют в гранулы диаметром 4 мм, сушат на воздухе и в сушильном шкафу при 110°С.

П р и м е р 17. Аналогично примеру 16 осаждение провод т ,при рН 4,5 и температуре 85°С.

П р и м е р 18. Аналогично примеру 16 осаждение провод т при 20°С.

П р и м е р 19. Аналогично примеру 16 осаждение провод т при 20°С и рН 4,5.

П р и м е р 20, Дл приготовлени 50 г

диоксида титана 70 мл четыреххлористого титана марки О.С.Ч. раствор ют о 150 мл смеси HCI и Н20 (1:1). Полученный раствор осаждают 10%-ным раствором LIOH при

85°С и рН 3. Процесс осаждени провод т аналогично примеру 1. Осадок отфильтровывают и промывают водой в количестве 3 л, затем формуют через шприц, сушат на воздухе и в сушильном шкафу при 110°С.

П р и м е р 21. Аналогично примеру 20 осаждение провод т при рН 4,5, а осадок промывают tO л воды.

Пример 22. Аналогично примеру 20 осаждение провод т при рН 3 и температуре20°С .

П р и м е р 23. Аналогично примеру 1 образец после сушки подвергают термообработке при 300°С в течение 4 ч.

Пример 24. Аналогично примеру 1

образец после сушки подвергают термообработке при 350°С в течение 4 ч.

П р и м е р 25. Аналогично примеру 20 образец после сушки подвергают термообработке при 300°С.

Характеристика получаемого диоксида титана в зависимости от условий его осаждени (примеры 1-19) и также от температуры прокаливани (примеры 20-22)приведена в таблице (дл сравнени приведена характеристика продукта, полученного по известному способу),

В полученном по предлагаемому способу диоксида титана распределение пор по размерам измер ют в адсорбционной установке DigiSorb-2600, общий объем пор VЈ рассчитывают из значений насыпной (А, г/см j и истинной р, г/см ) плотностей по соотношению1

45

v 0,6 1

Истинную плотность измер ют по гелию на приборе AutoPycnometer-1320. Удельную поверхность образцов определ ют экспрессным методом по тепловой десорбции аргона

Выбор осадител NaOH, КОН, IJOH обусловлен тем, что при использовании дру- того осадител , например NH/jOH, при рН в интервале 1-10 не формируетс диоксид титана с рко выраженной биомодальной пористой структурой.

Выбор интервала рН осаждени 2-4,5 и температуры 20-85°С или рН 3-4,5 и температуры 20-85°С ограничивает область значений рН и температуры, в которой формируетс бимодальна пориста структура. При температуре 20-85°С в области рН 4,5 осаждаетс диоксид титана с однородно-пористой структурой и средним даметром пор

о

500 А. При рН 2 при 50-85°С и при РА 3 и температуре 20°С формируетс диоксид титана, необладающий бимодальной структурой . Проведение процесса при температуре выше 85°С затруднительно из-за сильного исдарени жидкости. Бимодальна пориста структура образцов сохран етс и после термообработки при 300°С. При увеличении температуры прокаливани бимодальна пориста структура разрушаетс .

Таким образом, изобретение позвол ет повысить качество конечного продукта за счет образовани бимодальной пористой структуры с высоким объемом пор, что позвол ет при его использовании в каталитических процессах, протекающих в области

внутренней диффузии, увеличить активность катализатора в 3-7 раз, а также внести большие количества активного компонента при его использовании в качестве носител .

Claims

Формула изобретени

Способ получени диоксида титана, включающий одновременное сливание в во

ду сол нокислого раствора четыреххлори- стого титана и раствора осадител при посто нных рН и температуре и интенсивном перемешивании, осаждение, промывку, сушку и термообработку образовавшегос

осадка, отличающийс тем, что, с целью повышени качества конечного продукта путем образовани бимодальной пористой структуры с высоким объемом пор, в качестве осадите используют гидроксиды щелочных металлов и осажение ведут при рН 2,0-4,5 и температуре 50-85°С или при рН 3,0-4,5 и температуре 20-85°С.

Продолжение таблицы

Примечание. S06m удельна поверхность; V.- общий объем пор; V пор во А

о

объем перового пространства с диаметром пор 80 А;

S пор во,о А удельна поверхность пор с диаметром 80 А;

V пор 800 А объем порового пространства с диаметром

о пор 800 А.

Продолжение таблицы