SU1742208A1 - Способ модифицировани кремнезема - Google Patents
Способ модифицировани кремнезема Download PDFInfo
- Publication number
- SU1742208A1 SU1742208A1 SU904827252A SU4827252A SU1742208A1 SU 1742208 A1 SU1742208 A1 SU 1742208A1 SU 904827252 A SU904827252 A SU 904827252A SU 4827252 A SU4827252 A SU 4827252A SU 1742208 A1 SU1742208 A1 SU 1742208A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- silica
- pressure
- hours
- temperature
- atm
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к химической технологии сорбентов, которые могут найти применение дл поглощени , разделени и концентрировани жидких и газообразных веществ, и позвол ет повысить гидролитическую устойчивость модифицированного кремнезема. Кремнезем обрабатывают трихлорсиланом или силаном общей формулы: (СНз)хС1у51Нг (х, у, z 1-2, причем х + у + +z 4) при нагревании до 280-320°С в течение 1,5-2,5 ч, а после удалени летучих продуктов реакции и избытка кремнесодержащего вещества остаток обрабатывают в автоклаве избытком а-олефи- на. Если а-олефин содержит 6-9 атомов углерода, то обработку провод т при 200- 240°С и давлении 10-37 атм в течение 2-3 ч. Если а-олефин содержит 10-13 атомов углерода , то обработку провод т при 250-290°С и давлении 5-8 атм в течение 2-4 ч. Если а-олефин содержит 14-18 атомов углерода, то обработку провод т при 300-350°С и давлении 1-4 атм в течение 3-4 ч. 3 з.п. ф-лы, 2 табл. Ё
Description
Изобретение относитс к химической технологии сорбентов, которые могут найти применение дл поглощени , разделени и концентрировани жидких и газообразных веществ.
Известен способ модифицировани кремнезема тетраметил- или тетраэтилгид- ридциклотетрасилоксанами при 300-500°С в вакууме или инертной атмосфере. Известен также способ модифицировани кремнезема алкилгалоидсиланом при комнатной температуре и давлении 1 атм. Дл модифицировани поверхности силика- гел используют («-функциональные длин- ноцепочечцые кремнеорганические соединени общей формулы Нз31(СН2)юх.
где К - хлор, х - цианогруппа; R - этоксиг- руппа; х - СН205(СНз)з или СНаМ(СНз)2.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ модифицировани дегидратированного кремнезема избытком гексаметилдисилазана при 400°С в течение 3 ч. Полученный модифицированный продукт вакуумируют при в течение 2 ч дл удалени летучих продуктов реакции и непрореагировавшего гексаметилдисилазана ..
Недостатком этого способа вл етс невысока гидролитическа устойчивость модифицированного кремнезема, а также сравнительно высока адсорбционна спо2
ю ю о
00
собность по отношению к пол рным растворител м , в частности к воде.
Цель изобретени - повышение гидролитической устойчивости модифицированного кремнезема, а также снижение адсорбционной способности по отношению к воде.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу модифицировани кремнезема , включающему обработку его избытком кремнесодержащего вещества при нагреве с последующим удалением продуктов реакции и.избытка кремнесодержащего вещества, в качестве кремнесодержащего вещества берут трихлорсилан или силам общей формулы (СНз)хС1у51Нг. при х, у, z 1-2 их + у + г 4, нагревание осуществл ют до 280-320°С и выдерживают в течение 1,5- 2,5 ч, а после удалени летучих продуктов реакции и избытка кремнесодержащего вещества остаток дополнительно обрабатывают в автоклаве избытком сг-олефина.
В предлагаемом способе используют а- олефин. содержащий 6-9 атомов углерода в молекуле, и дополнительную обработку провод т при 200-240°С и давлении 10- 37 атм в течение 2-3 ч. Если а-олефин содержит 10-13 атомов углерода в молекуле, то дополнительную обработку провод т при 250-290°С и давлении 5-8 атм в течение 2-4 ч, Если а-олефин содержит 14-18 атомов углерода в молекуле, то дополнительную обработку провод т при 300-350°С и давлении 1-4 атм в течение 3-4 ч.
Дл реализации способа используют кремнезем марки С-120 силаны общей формулы (СНз)хС1у51Н/ и трихлорсилан марки ч, которые очищают перегонкой при атмосферном давлении. Дл осуществлени способа используют а-олефины общей формулы СпН2п (п 6-18) марки ч без дополнительной очистки. Кремнесодержащие вещества и ct-олефины хран т в плотно закрытой посуде над молекул рными ситами марки NaX. Кремнезем марки С-120 помещают в кварцевый реактор, вакуумируют, напускают пары кремнесодержащего вещества и нагревают до 280-320°С в течение 1,5-2,5 ч. Охлажденный на воздухе продукт затем перенос т в стальной автоклав, где провод т обработку его а-олефином при повышенных температуре и давлении.
Модифицирование.кремнезема контролируют с помощью ИК-спектроскопии (спектрофотометр И КС-29), область 4000-1200 см , толщина спрессованных таблеток кремнезема 10-15 мг/см2, давление прессовани 1,72 108 Па. Содержание органических групп на поверхности кремнезема определ ют с помощью термического и элементного анализа.
Гидролитическую устойчивость образующегос продукта оценивают по известной
методике. Она заключаетс в определении устойчивости продукта при кип чении в воде . Дл этого 1 г модифицированного кремнезема помещают в стекл нный лабораторный реактор, содержащий 10 мл
дистиллированной воды и кип т т в течение 30 мин с обратным холодильником. После кип чени содержимое реактора количественно перенос т в делительную воронку, от- дел ют деструктированный кремнезем
(нижний слой), высушивают до посто нной массы при 105-110°С и взвешивают. Гидролитическую устойчивость продукта Xi (в %) вычисл ют по формуле
v. - m Ш1 1т
100%,
где m - масса навески модифицированного кремнезема, г;
mi - масса деструктированного кремнезема , г.
Адсорбционные свойства полученного модифицированного кремнезема оценивают по адсорбции воды.
Пример 1. В кварцевый реактор помещают 6 г кремнезема и вакуумируют
при 400°С 2,5 ч. Затем в реактор напускают пары (СНз)5Ю2Н и выдерживают 2 ч при 300°С. Полученный продукт охлаждают на воздухе, а после удалени вакуумированием летучих продуктов реакции и избытка кремнесодержащего вещества помещают в стальной автоклав вместе с еижтеном (CeHie) и выдерживают 2,5 ч при 230°С и давлении паров о-октена 28 атм. После реакции избытокооктена удал ют вакуумированием . Содержание привитых органических групп на поверхности модифицированного кремнезема составл ет 4,0 ммоль/м , Гидролитическа устойчивость 99,6%. ИК-спектр модифицированного кремнезема свидетельствует о том, что все гидроксильные группы исходного кремнезема полностью прореагировали (отсутствует полоса поглощени 3750 ), а также, что произошла химическа прививка триметилхлорсилана (полосы поглощени при 3000 и 2204 ) и а-октена (полосы поглощени 2984, 2931 и 2897 ).
Примеры 2-5. Поступают так, как описано в примере 1, за исключением того,
что измен ют температуру обработки сила- ном кремнезема. В пределах предлагаемого интервала температур (примеры 2 и 3, табл. 1) поставленна цель достигаетс : гидролитическа устойчивость выше, чем у прототипа , а адсорбци паров воды меньше, чем у прототипа, Если температура обработки ме- тилдихлорсиланом ниже предлагаемого интервала (пример 4), то цель не достигаетс : гидролитическа устойчивость не превышает показателей прототипа. Если температура обработки метилдихлорсиланом выше предлагаемого интервала (пример 5), то свойства получаемого модицифированного кремнезема практически такие же, как и при температуре 320°С (пример 3). Следовательно , повышение температуры выше предлагаемого интервала нерационально.
Примеры 6-9. Поступают так, как описано в примере 1, за исключением того, что измен ют врем обработки кремнезема силаном. В пределах предлагаемого интервала (примеры б и 7) цель достигаетс . Если врем обработки силаном меньше пнредла- гаемого интервала (пример 9), то цель не достигаетс . Если врем обработки силаном больше 2,5 ч (пример 8), то свойства полученного модифицированного кремнезема такие же, как и в примере 1.
Примеры 10-13. Поступают так, как описано в примере 1, за исключением того, что измен ют температуру обработки модифицированного кремнезема а-октеном.. В пределах за вл емого интервала (примеры 10 и 11) цель достигаетс . Если температура обработки а-октеном ниже (пример 12) или выше (пример 13) предлагаемого интервала, то цель по гидролитической устойчивости не достигаетс .
Примеры 14-17. Поступают так, как описано в примере 1, за исключением того, что измен ют врем обработки модифицированного кремнезема а-октеном. В пределах предлагаемого интервала (примеры 14 и 15) поставленна цель достигаетс . Если врем обработки а-октеном меньше (пример 17), то цель не достигаетс . Если врем обработки а-октеном превышает предлагаемый интервал (пример 16), то свойства получаемого продукта такие же, как и в примере 15.
Примеры 18-21. Поступают так, как описано в примере 1, за исключением того, что мен ют давление в автоклаве. В пределах предлагаемого интервала (примеры 18 и 19) цель достигаетс . Если давление в автоклаве выше предлагаемого интервала (пример 20), то свойства получаемого модифицированного кремнезема такие же, как и в примере 19. Следовательно повышение давлени выше предлагаемого интервала нерационально. Если давление в автоклаве ниже предлагаемого интервала (пример 21), то цель не достигаетс .
Примеры 22-25. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что дл модифицировани берут а-олефины СбНю (пример 24), CeHi2 (пример 22), CgHia
(пример 23), СюНао (пример 25), Если обработку кремнезема провод т а-олефинами CeHi2 и CgHie, то поставленна цель достигаетс . Использование а-олефинов, содержащих в молекуле менее 6 атомов углерода
(пример 24), нецелесообразно, таккак эти вещества наход тс в газообразном состо нии и модифицирование ними поверхности протекает неэффективно. При использовании а-олефинов с длиной цепи более 9 атомов углерода (пример 25) поставленна цель достигаетс , а именно гидролитическа устойчивость хуже, чем у прототипа.
В примерах 26-50 показано вли ние параметров способа на достижение поставленной цели, если берут а-олефины, содержащие 10-13 атомов углерода.
В примерах 51-75 показано вли ние параметров способа на достижение поставленной цели, если берут а-олефины,
содержащие 14-18 атомов углерода в молекуле .
Приведенные в табл. 1 данные показывают , что в пределах предлагаемых интервалов цель достигаетс дл всех
а-олефинов.
Пример 76 (прототип). Дл доказательства достижени поставленной цели по сравнению с прототипом был проведен синтез модифицированных гексаметилдисилазаном кремнеземов по методике, описанной в прототипе. Дл этого предварительно обезвоженный кремнезем смешивают с избытком гексаметилдисилазана и нагревают при 400°С в течение 3 ч. Избыток
гексаметилдисилазана, а также летучие продукты реакции удал ют вакуумированием при 300°С 3 ч. Полученный продукт испытывают на гидролитическую устойчивость, а также определ ют сорбцию паров воды при
относительных давлени х p/ps 0,030; p/ps 0,165; p/ps - 0,445. Полученные данные приведены в примере 76 табл. 1. Содержание привитых органических групп 2,8 ммоль/м2. Гидролитическа устойчивость модифицированного кремнезема 97,0%.
Примеры 77-85. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что в качестве кремнесодержащего вещества берут SiCteH (примеры 77, 80 и 83) или
силаны общей формулы (СНз)хС1у51Нг. где х 1, у 1, z 2 (примеры 78, 81 и 84, табл. 2); х 2, у 1, z 1 (примеры 79, 82,85). Данные по свойствам получаемого продукта приведены в примерах 77-85 табл. 2. Во всех
приведенных примерах гидролитическа устойчивость выше, чем у прототипа. Привести запре дельные примеры силанов с другими значени ми, z, у, z невозможно, исход из валентности кремни .
Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получить модифицированный си- ланом и cr-олефином кремнезем с высокой гидролитической устойчивостью. Кроме того , полученный модифицированный кремнезем обладает пониженной сорбционной способностью по отношению к воде, что вл етс существенным при сорбции, концентрировании или разделении компонентов из смесей различных растворителей. Модифицированный кремнезем, полученный предлагаемым способом, может многократно использоватьс в адсорбционных процессах .
Claims (4)
1. Способ модифицировани кремнезема , включающий обработку его избытком кремнесодержащего вещества при нагревании с последующим удалением продуктов реакции и избытка кремнесодержащего вещества , отличающийс тем, что, с целью повышени гидролитической устойчивости модифицированного кремнезема, в качестве кремнесодержащего вещества берут трихлорсиглан или силан общей формулы (СНз)хС|у51Нг, (х, у, z 1-2, причем х + у +
+z 4), нагревание осуществл ют при 280- 320°С в течение 1,5-2,5 ч., а после удалени летучих продуктов реакции и избытка кремнесодержащего вещества остаток дополнительно обрабатывают в качестве избытком
сг-олефина.
2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что используют а-олефин, содержащий 6-9 атомов углерода в молекуле, и дополнительную обработку провод т при температуре 200-240°С и давлении 10-37 атм в течение 2-3 ч.
3.Способ поп, 1, отличающийс тем, что используюта-олеф н, содержащий 10-13 атомов углерода в молекуле, и дополнительную обработку провод т при температуре 250-290°С и давлении 5-8 атм в течение 2-4 ч.
4.Способ по п. 1. отличающийс тем, что используют а-олефин, содержащий
14-18 атомов углерода в молекуле, и дополнительную обработку провод т при температуре 300-350°С ,и давлении 1-4 атм в течение 3-4 ч.
C6Hfi С9Н,8
С5Н,0 СвНго
спнг4
Ј
(О
gi
г u
X
о
§
а
С
О - -4 Л ГЛ О f О 1Л О -4 -3 - О О СО cv% (Л
f f Л cJ evjvo р соиличслг г ЛО глглгличо чг ооооосэоооооосэс оооосэооосзоооооооооосэоо
e c3 ЈnT3S Sjrm«y «ПТЛТЗЛОУОСО waooooootsiro-- cg«vji-oinoiM« no -
ГЛ«Ч«Ч«М1Л«- - м -Я-СЛ -Г 1- -S-CV4 - «-tslUNrgc fcMNrj-a-JMtVr -a-tMfv) осэоооооосзосэоооо осэоооооооооооооооооо
,о« ем ги -«-1Л лс1-|| млос(ЧО1Ли г еч-3 еэеМ - --ггл-а -а- -а-имл-а-1Л1л PI .„га- - - - гл- - -3- - -rric - - -tn«- - - ел -.«
оооооооосэооооооосэооооосэсэаоооооооооосэ
«оо(ЛаооО ЛГ о о
о ооо
j- r -tn«r ooco en CTiOVo « «стчомлоо
,..........««,ОО--О ----О чО СГ) о ОЛчЛ о CTVO
олс 0лолспо о ол а алсчочоло -- л cs - оч ш ол о -
о a Ј vfivo лгЛг лглслг т(слелг Л %рл у тгл1 го -- г.о слгл
СЛ СМ Ш «-
оооооооооооооимлимлимшАимлооаоилимАилимпимлимп ....cjp4cvitscNi«M« jp4eMoiAoor f icv|cMeM«MN«Mr4evjM ror c t tt lNPJc4lfslc c c rJt r f prv(((
а ч со у « се ъ
z з -хз:
э .
и и и и и
ITllTX
« «
ем М1Мемем«мечемг 1 м«м м« г4Ысмгмса -{ | л - гмсдмгчгчс гчемгчсмгчсмсмгд
оооооооооооооооооооооооооооооооооооо
OOOOOOOOOOOOOOCOCMVOJ-OOOOOOOOOOOOOOOOOO
.oooio -«sl n- u D «no -
inU UMnUMninU inu 4O O%O Ov0 OvO4OvO Ot -r-vl--.r-.
1Л 1Л 1Л 1Л 1Л иМЛ 1Л 1Л имл Ш U4(Л 1Г Ш 1Л1Л 1Г
iTicvl
(9 40
tn
X Ж
300
300
400
С13Н2«
с
Относительное давление паров воды р/р5, где р - давление паров воды в услови х эксперимента, a ps - давление насыщенных паров воды при той же температуре
Обработка гексаметипдисилазаном
325 325
3,5 3,5
96,90,350,480,65
Процесс не осуществл етс
-97,0 .0,420,,90
, где р - давление паров воды в услови х эксперимента, a ps - давление насыщенных
J
4ь ГО Ю О СО
Температура обработки кремнезема кремнесодержащим веществом 300°С; врем обработки кремнесодержащим веществом 2 ч; температура обработки Oi-октеном С8Н 6230°С; врем обработки ьЈ -октеном 2,5 ч и давление в автоклаве 28 зтм
Температура обработки кремнезема кремнесодержащим веществом ЗОС С; врем обработки кремнесодержацим веществом 2 ч; температура обработки оЈ-додеценом CttHZ4 270°С; давление в автоклаве 6 атм
81СЦН
CHjSiClOj x«1;y 1;z 2
(CH SICIH x 2;y«l;z 1
100,0 99,9
99,7
Температура обрабокти кремнезема кремнесолержэцим веществом 300 С; врем обработки кремнесодержащим веществом 2 ч; температура обработки Dd -гексадеценом Ci6Hiz 325°C; врем обработки 3,5 ч и давление в автоклаве 3 атм
Таблица
0,22 0,22
0,20
0,3$ 0,35
0,34
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827252A SU1742208A1 (ru) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Способ модифицировани кремнезема |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904827252A SU1742208A1 (ru) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Способ модифицировани кремнезема |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1742208A1 true SU1742208A1 (ru) | 1992-06-23 |
Family
ID=21515292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904827252A SU1742208A1 (ru) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Способ модифицировани кремнезема |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1742208A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6322765B1 (en) | 1996-02-15 | 2001-11-27 | Wacker-Chemie Gmbh | Process for preparing silicon dioxide |
-
1990
- 1990-05-21 SU SU904827252A patent/SU1742208A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 906936, кл. С 01 В 33/18, 1982. Патент GB № 1460315, кл. С 01 В 33/12, 1977. Авторское свидетельство СССР Ns 846546. кл. С 07 В 7/08, 1981. Киселев А. В. и др. Химическое модифицирование органомонохлорсиланата гекса- метилдисилазаном аэросилогелей. его вли ние на адсорбционные свойства. Кол- лоидн. журн., 1982, т. 44, № 3. с. 456-464. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6322765B1 (en) | 1996-02-15 | 2001-11-27 | Wacker-Chemie Gmbh | Process for preparing silicon dioxide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1319586C (en) | Recovery of lower-boiling silanes in a cvd process | |
US2971607A (en) | Method for purifying silance | |
US8551296B2 (en) | Process for preparing high-purity hexachlorodisilane | |
US20100266489A1 (en) | Removal of foreign metals from inorganic silanes | |
JP5738289B2 (ja) | ハロゲンシランを不均化するため及び異種金属を除去するための方法及びアミノ官能性樹脂の使用 | |
KR101327625B1 (ko) | 헥사클로로디실란으로부터 티탄을 제거하는 방법 | |
WO2015059919A1 (ja) | 多結晶シリコンの製造方法 | |
US4755370A (en) | Purification of silicon halides | |
JPH06508098A (ja) | シランからのエチレンの除去 | |
SU1742208A1 (ru) | Способ модифицировани кремнезема | |
EP2465819A1 (en) | Method for purifying chlorosilanes | |
US5569775A (en) | Process for separation of dimethyldichlorosilane from methyltrichlorosilane | |
WO1996037434A1 (fr) | Poudre de verre de quartz synthetique, moulages en verre de quartz, tetraalcoxysilane de haute purete, et procedes de production | |
US8288578B2 (en) | Process for preparing isocyanatoorganosilanes | |
US5567836A (en) | Process for separation of methyltrichlorosilane from dimethyldichlorosilane | |
EP0770619A2 (en) | Process for purifying halosilanes | |
US20230097766A1 (en) | Process for removing an impurity from a chlorosilane mixture | |
RU1787936C (ru) | Способ модифицировани кремнезема | |
CA1182423A (en) | Separation of chlorosilanes | |
SU1724574A1 (ru) | Способ модифицировани кремнезема | |
SU1670596A1 (ru) | Способ модифицировани кремнезема | |
JP2015113250A (ja) | テトラクロロシランの精製方法 | |
JPH01190676A (ja) | 2,2,3,3−テトラフルオロオキセタンの精製方法 | |
Hosmane et al. | Reactions of tin (IV) chloride with organosilyl compounds | |
WO1983003244A1 (en) | Purification of silicon halides |