Заголовок | Синтез та вивчення нового суперкислотного ZrO2— SiO2—SnO2 оксиду |
Тип публікації | Journal Article |
Рік публікації | 2019 |
Автори | Прудіус, СВ, Гес, НЛ, Трачевський, ВВ, Брей, ВВ |
Abbreviated Key Title | Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. |
DOI | 10.15407/dopovidi2019.11.073 |
Номер видання | 11 |
Розділ | Хімія |
Нумерація сторінок | 73-80 |
Дата публікації | 11/2019 |
Мова | Українська |
Анотація | Золь-гель методом синтезовано суперкислотний потрійний ZrO2—SiO2—SnO2 оксид з різним атомним спiв-вiдношенням Zr : Si : Sn. Визначено концентраційне поле утворення суперкислотного ZrO2—SiO2—SnO2, що обмежується граничним вмістом катіонів 10 ⩽ Zr4+ ⩽ 35, 50 ⩽ Si4+ ⩽ 53, 5 ⩽ Sn4+ ⩽ 40 % (ат.). Найвища сила кислотних центрів (H0=–14,52) спостерігається в області 21 ⩽ Zr4+ ⩽ 29, 60 ⩽ Si4+ ⩽ 67, 11 ⩽ Sn4+ ⩽ 20 % (ат.). Відповідно до визначеного розподілу кислотних центрів за їх силою, на поверхні Zr29Si60Sn11 знахо-диться 10 % суперкислотних центрів (−14.52 ⩽ H0 ⩽ −12.14) та 40 % сильнокислотних центрів в інтер-валі −12.14 ⩽ H0 ⩽ −8.2 при загальній кислотності 1,5 ммоль/г. Зразки з вмістом Sn ⩽ 25 та Zr ⩽ 45 % (ат.) є рентгеноаморфними. Показано, що при вмісті олова до 25 % (ат.) в структурі змішано го ZrO2—SiO2—SnO2 оксиду фіксуються тетраедрично та октаедрично координовані по кисню іони Sn4+. Збільшення вміс-ту олова спричиняє утворення фази SnO2. З електронних спектрів дифузного відбиття зразків ZrO2—SiO2—SnO2 розраховано граничну ширину забороненої зони у 3,8÷4,3 еВ, що є критерієм для синтезу супер кислотного ZrO2—SiO2—SnO оксиду. Згідно з даними аналізу 119Sn та 29Si MAS ЯМР спектрів ZrO2—SiO2—SnO2, має місце частковий зсув електронної густини з атомів цирконію на атоми кремнію та олова, що обу мовлює утворення суперкислотних L-центрів (H0=–14,52). Показано, що суперкислотний Zr29Si60Sn11 каталізатор ефективно каталiзує ацилювання толуолу оцтовим ангідридом при 150 °С у проточному ре акторі з 45 %-ю конверсією ангідриду з практично 100 %-ю селективністю щодо n-метил ацето фенону. |
Ключові слова | діоксид олова, діоксид цирконію, змішані оксиди, кислотність, тверді суперкислоти |