ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние методов приготовления на формирование пористой структуры из "Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов" В настоящее время разработано большое число методов создания пористой структуры. В зависимости от способа получения пористая структура окислов формируется под влиянием различных процессов, зачастую резко отличающихся по своей физической и химической природе. Соответственно этому общность закономерностей наблюдается лишь в крупном плане, сохраняя существенные различия в деталях. Учитывая различия процессов, приводящих к образованию и изменению пористой структуры, представлялось целесообразным разделить рассматриваемый материал на два больших класса 1) формирование пористой структуры в гелеобразной среде и 2) формирование пористой структуры в условиях прокаливания при более или менее высоких температурах. Каждый из этих классов может быть разделен еще на две группы. [c.280] Гель или коагель, полученный в результате застудневания или коагуляции золя, претерпевает синерезис, после чего его промывают и сушат. [c.280] Пористая структура, т. е. объем и распределение пор по радиусам, зависит от условий получения pH золя и промывных вод, концентрации и температуры, продолжительности созревания геля, природы интермицеллярной жидкости, наличия продуктов неполного гидролиза и др. Ниже мы остановимся на влиянии этих факторов подробнее. [c.280] Аналогичные результаты получены Киселевым с сотр. [15], которые исследовали адсорбционными электронно-микроскопическим методами влияние pH промывной воды на размер глобул и пористую структуру ксерогелей. Экспериментальные данные приведены в табл. 5.1, из которой видно, что при увеличении pH промывки от 1,9 до 10,2 имеет место увеличение размера глобул и уменьшение плотности упаковки. В результате этих изменений первоначально очень тонкая структура силикагеля сильно разрыхляется координационное число уменьшается от 7 до 4. [c.283] Зависимость пористой структуры от pH среды наблюдается не только для силикагелей, но и для других аморфных ксерогелей. Исследование влияния pH промывных вод на объем пор силикагеля, углесиликагеля, алюмосиликагеля и титаносиликагеля показало, что во всех случаях с увеличением pH объем пор возрастает (рис. 5.3). Различия, наблюдаемые для гелей разного состава, находятся в пределах точности измерений [12]. [c.283] Теплота гидратации, ккал/ г-ион. [c.284] Общий объем пор, см г. . [c.284] Существенное увеличение объема пор, сопровождающееся увеличением их диаметра, наблюдается также и при обработке гелей концентрированными кислотами обработка геля 5 0г, промытого водой с pH 9,8, 10 п. НС1 или Н2504, обусловливает увеличение суммарного объема пор от 0,72 до 0,94—1,0 см /г и среднего радиуса пор от 22 до 30—35 А [14]. Увеличение объема пор при пропитке гидрогеля 8102 концентрированными кислотами наблюдалось также в работах [13, 16, 18]. [c.284] В процессе приготовления, особенно при промывке, в состав геля зачастую включаются различные катионы, особенно Ыа+, оказывающие существенное влияние на пористую структуру. Как видно из рис. 5.1 (кривая 2), при одинаковых pH геля объем пор образца, содержащего существенно выше, чем у образцов, полученных при pH 1,5—5 и потому не содержащих Ыа+ [14]. [c.284] Средний диаметр глобул. [c.285] ЧИНЫ поверхности вследствие увеличения среднего размера глобул силикагеля. В результате увеличиваются общий объем и преобладающий радиус пор. Сопоставление параметров пористой структуры для образцов, содержащих различные катионы металлов, показывает, что введение ионов кальция обусловливает разрыхление структуры при сравнительно небольшом увеличении размера глобул. В случае образцов, содержащих ионы калия, происходит значительное увеличение размера глобул. [c.285] Скорость изменения с увеличением pH геля возрастает. [c.286] Как видно из табл. 5.3, характер изменения структуры ксерогеля со временем преобразуется хотя во всех случаях при увеличении продолжительности старения средний радиус пор непрерывно возрастает, однако на первом этапе в течение первых 24 ч увеличение радиуса пор происходит только за счет уменьшения плотности упаковки, размер частиц при этом остается постоянным. На втором этапе, при более длительном созревании, наряду с ростом радиуса пор увеличивается и размер глобул. Первый период созревания был назван авторами физическим старением , второй — химическим . На стадии физического старения изменения структуры при вариации pH среды обратимы. Изменения структуры, происходящие на стадии химического старения, необратимы. При одинаковой глубине созревания пористая структура силикагеля не зависит от pH геля. Аналогичная зависимость найдена также для алюмокремневых гелей [22]. [c.286] Вернуться к основной статье