Оксосульфатованадаты щелочных металлов и таллия

• Автор: Красильников, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 170 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Обзор литературы

1.1. Фазовый состав бинарных систем

Мг0УгМК,ЙЬАТ и

свойства ванадатов .

1.2. Системы

1.3. Системы, содержаще ванадий в низшем валентном состоянии и механизм контактного процесса окисления диоксида серы. .

1.4. Роль носителя в реакции окисления диоксида серы

2. Методика эксперимента и оборудование.

2.1. Синтез образцов

2.2. Микроскопический и рентгеновский методы фазового контроля 2
2.3. Методы ИК спектроскопии и электронного парамагнитного резонанса .
2.4. Термический анализ.
2.5. Методика измерения электросопротивления расплавов
3. Исследование систем, содержащих ванадий в
высшем валентном состоянии.
3.1. Системы мг0у5 з
3.2. Система к2оу2о5 за
3.3. Системы
3.4. СистемаТО 5з
3.5. Химическая природа трехкомпонентных
соединений систем М5З . . . щ
3.6. Свойства оксосульфатованадатов V щелоч ных металлов и таллия I
3.7. Взаимодействие оксосульфатованадатов V щелочных металлов и таллия I с парами воды
3.8. Синтез и свойства оксоселенатованадатов
щелочных металлов
4. Системы на основе ванадия IV и III.
4.1. Система К2О
4.2. Оксосульфатованадаты IV рубидия, цезия
и таллия I.во
4.3. Системы МУ3 з
4.4. Взаимодействие оксосульфатованадатов V и оксоселенатованадатов V щелочных металлов с сернистым газом .
4.5. Исследование реакций, моделирующих процесс насыщения ванадиевых катализаторов серным
ангидридом в условиях катализа
5. Изучение свойств активного компонента в жидкофазном и стеклообразном состоянии.
5.1. Электропроводность расплавов систем
ИА05М КД6,С5
5.2. Система К2 0 М. в неравновесных условиях
6. Системы, моделирующие взаимодействие активного компонента и носителя в условиях протекания реакции окисления диоксида серы.
6.1. Система КО М2
6.2. Система з
6.3. Система К2дй1з
6.4. Система кле30з
6.5. Превращение оксидов кремния, алюминия, железа и кальция в результате контактирования с расплавленным активным компонентом . .т
7. Заключение.
Литература


Свойства Т30ц и тем мало изучены, известно, что они имеют очень низкую, по сравнению со щелочными аналогами, растворимость в воде в 0 весовых частях Н при С растворяется 0, весовых частей , а при 0С 0,6 . Под воздействием газовой реакционной смеси, содержащей , 0 и воздух, ванадаты щелочных металлов превращаются в смеси сульфатов и сернокислого ванадила , тогда как оксвд ванадия V поглощает серный ангидрид в незначительных количествах. Боресков с сотрудниками в целях выявления причины столь высокого эффекта промотирующего действия солей щелочных металлов предприняли исследование диаграмм плавкости систем КО,К7У2О5 . С. Однако положение
дистектического максимума на кривой ликвидус не было установлено, диаграмма плавкости построена весьма приближенно, а состав бинарного соединения, отвечающий соотношению исходных компонентов, равному 11, выбран ориентировочно. Йиру , подтвердил существование и обнаружил подобные соединения в системах . V является причиной резкого увеличения его каталитической активности и изотопного обмена кислородом. Хэле и Майзель , утверждают, что образование сульфованадата калия в твердой фазе происходит выше 5С и приписывают ему химическую формулу Зг05V . Описано также соединение состава 2Кг0Ч5г зо. Несколько ранее Фотиев с соавторами исследовали фазовый состав и превращение систем М,ОгММ. С при температурах 0С на воздухе. Образование сульфованадатов не подтверждено, показано, что в этих условиях происходит образование ванадатов, вплоть до ПЩ . Исходнш исследованием системы кгоуго5 принято считать работу Борескова с сотрудниками 2б, которые предположили образование нового соединения пиросульфованадата калия состава . Согласно Хэле и Майзелго соотношение исходных компонентов в этом соединении равно 21 или 31. Наиболее всестороннее исследование системы Кг. НИУИФ . Все пиросульфованадаты калия плавятся с разложением, при охлаждении переходят в стекла. Приоритет открытия жвдкофазного состояния активного компонента ванадиевых сернокислотных катализаторов принадлежит Фрэзеру и Киркпатрику . По их мнению расплав дисульфата калия служит дисперсной средой для оксида ванадия V . В этой среде происходит взаимодействие с сернистым газом. Установление жвдкофазной природы активного компонента обусловило возникновение нового направления в его исследовании, а именно изучение свойств расплавов на основе оксида ванадия V и сульфатов щелочных металлов. Эту закономерность Тэнди объяснил различной способ ностыо щелочных металлов сохранять ванадий, в высшем валентном состоянии, которая усиливается от натрия к цезию. Кроме того, расплавы, содержащие натрий, обладают высокой вязкостью и низкой термической устойчивостью. По Марсу и Мессену . Таким образом, в своих работах зарубежные исследователи не предпринимали попыток изучения структуры расплавов активного компонента, ограничиваясь изучением некоторых физикохимических свойств. В работах советских ученых, наряду с рассмотрением кинетических закономерностей реакции окисления диоксида серы, широко обсуждается проблема структуры активного компонента, находящегося в условиях, характерных для контактного процесса. Окисление сернистого газа цротекает как на поверхности, так и в глубине расплава раствора . Анализируя результаты измерения вязкости и поверхностного натяжения расплавленных композиций Кг7Уг . ОБОзК ЭД

где 2. Окисление диоксвда серы в таком расплаве происходит в результате взаимодействия каждой молекулы с двумя атомами ванадия, включенными в макромолекулу. Изучение физикохимических свойств расплавленного активного компонента закономерно привело к идее создания каталитической системы, исключающей носитель . Окисление сернистого газа проводят Д непосредственно в расплаве на основе сульфатов калия и оксида ванадия у, через который барбатируется газовая реакционная смесь Полученные результаты указывают на перепек тивность данного метода и дополнительно подтверждают жидкофазное состояние активного компонента нанесенных ванадиевых катализаторов. Задолго до открытия жидкофазной природы . У до четырехвалентного состояния.