Введение к работе
Актуальность теш. Низкотемпературные модификации сила алкминия находят широкое применение при приготовлении тализаторов. Это в значительной степени определяется тем, что и обладают хорошо развитой поверхностью, которая в процессе гидроксилирования приобретает высокую апротонную кислотность. В тературе существуют различные точки зрения на структуру верхности оксида алюминия и природу лькисовских кислотных ятров, однако эти концепции остаются дискуссионными. Можно было деяться получить дополнительную информацию о структуре верхности оксида алюминия путем введения небольших количеств цификаторов, образующих с AlgO- термостабильные соединения. В їестве таких добавок мы использовали кислоты (Н3к>4, н3во3) и їования (Са(ОН)2, NaOH). С другой стороны, исследование таких :тем представляет самостоятельный интерес, поскольку подобное инфицирование используется на практике для изменения кислотных и галитических свойств А12о,. В задачу данной работы входило следование начальных стадий взаимодействия модификаторов с И2о3 и влияния небольших концентраций модификатора на зственные свойства поверхности оксида алюминия. В качестве годов исследования использованы ЭПР- и ИК-спектроскопия сорбированных молекул-зондов, хороню зарекомендовавшие себя see при исследовании ряда оксидных систем и позволяющие зледовать строение поверхности на молекулярном уровне.
Цель -работы. Методом ЭПР с использованием
эамагнитных комплексов молекул-зондов (2,2,6,6-тетраметил-іеридин-1-оксил (танан) и антрэхинон) изучить влияние щфицирования кислотами Ш3?о4, н3во3) и основаниями (Са(0Н)2, >Н) на электроноакцепторные и электронодонорные свойства зерхности оксида алюминия. В целях повышения информативности юльзуемых методов изучить на молекулярном уровне строение юрбционных комплексов молекул-зондов с привлечением :периментальных методов и квантово-химических расчетов.
Научная новизна. Впервые с помощью SHP-спектроскопии ;ледовано влияние модифицирования кислотами (1ЦР04, н3во3) и юваниями (Са(ОН)2, NaOH) на свойства поверхности оксида жпшия. Получены новые данные о концентрации, структуре и эимном расположении льшеовских кислотных центров на поверхности ифицированного 7--4 - Предложено объяснение полученных
экспериментальных данных с привлечением кристаллографии сі модели структуры поверхности AlgO,. В целях обоснования метода исследования льюисовской кислотности с помощью парамагнитї индикаторов впервые проведен кластерный квантово-химический анэл систем, моделирующих комплексы танана и антрахинона с льюисовскк кислотными центрами поверхности А120о. Проанализирована возмоке структура адсорбционных комплексов и выявлено влияя геометрических параметров на магнитно-резонансные характерней! этих комплексов. Полученные в работе расчетные данные по структу парамагнитных комплексов расширяют фундаментальные представления взаимодействии молекул-индикаторов с льшеовскими кислотны центрами поверхности. Впервые установлена корреляция меа данными, полученными методом парамагнитных комплекс молекул-зондов и методом ИК-спектроскопии адсорбированного со. основании полученных данных внесены уточнения в интерпретац ИК-спектров со, адсорбированного на низкотемпературн модификациях А12о3.
Практическая значимость. Показана применимое
методов для контроля за изменением электроноакцепторных электронодонорных свойств поверхности оксида алюминия п модифицировании кислотами и основаниями. Полученн экспериментальные данные могут быть использованы при приготовлен промышленных катализаторов для подбора оптимальных услов обработки оксида алюминия с целью получения заданных свойств.
Апробация работы. Основные результаты работы доложе на Конференции молодых ученых химического факультета МГУ (Москв 1989), на II Всесоюзном Совещании "Научные основы приготовления технологии катализаторов" (Минск, 1989), на VII Конференц молодых ученых-химиков Сибири и Урала "Химия и экология" (Иркутс: 1989), на IV Всесоюзной конференции "Применение цеолитов катализе" (Москва, 1989), на Всесоюзном совещании по квантов химии (Новосибирск, 1990), на Конференции по квантовой хим твердого тела (Рига, 1990), на II международном совещании : электронному парамагнитному резонансу разупорядоченных сист (Болгария, 1991), на 6 Международном симпозиуме "Magnet Resonance In Colloid and Interface Science" (Италия, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано печатных работ.'
Структура и объем диссертации, диссертация состоит :