Композитные мезопористые материалы на основе кислотно-активированных монтмориллонитов
Full article
| Journal |
Вестник Томского государственного университета. Химия
ISSN: 2413-5542
, E-ISSN: 2414-9683
|
| Output data |
Year: 2019,
Number: 16,
Pages: 15–28
Pages count
: 14
DOI:
10.17223/24135542/16/2
|
| Tags |
монтмориллонит, кислотная активация, композитные материалы, мезопоры, прочность |
| Authors |
Карпова Т.В.
1
,
Булучевский Е.А.
1
,
Лавренов А.В.
1
|
| Affiliations |
| 1 |
Лаборатория каталитических превращений углеводородов Центра новых химических технологий ИК СО РАН (г. Омск, Россия)
|
|
Funding (1)
|
1
|
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation
|
0364-2017-0008 (АААА-А19-119021490057-5)
|
Монтмориллонит является основным компонентом бентонитовых глин – природных алюмосиликатов. Благодаря специфическому строению каркаса кристаллической решетки и развитой межфазной поверхности , монтмориллонитовые глины обладают превосходными адсорбционными и ионообменными свойствами. Области применения бентонитовых глин расширяются за счет придания им новых свойств в результате различных видов активации. Одним из наиболее эффективных видов воздействия является обработка кислотами. Кислотно-активированные монтмориллониты используются в качестве кислотных катализаторов различных реакций. Кроме того, в последнее время во всем мире усилился интерес к использованию в качестве носителей для катализаторов и осушителей природных минералов и композитов на их основе. В связи с этим разработка композиционных материалов на основе кислотно-активированных монтмориллонитов с улучшенными текстурными и прочностными характеристикам является весьма актуальной задачей. Проведена кислотная активация раствором HCl кальциевого и натриевого монтмориллонитов Таганского месторождения. Показано, что в результате кислотной обработки происходит развитие пористой структуры за счет удаления как межслоевых катионов (Na + , Ca 2+), так и катионов октаэдрического слоя (Al 3+, Fe 3+, Mg 2+). Исследованы текстурные характеристики и прочностные свойства формованных композитов на основе кислотно-активированных монтмориллонитов. Проанализирован характер изменения удельной поверхности, объема пор, распределения объема пор по размерам и прочности образцов при варьировании содержания монтмориллонита в композиции. Установлено, что композитные материалы, содержащие 80 мас. % бентонитов, обладают высокоразвитой монодисперсной пористой структурой в области размеров пор1,8 нм и удельной поверхностью 290–330 м2/г. При этом прочность композитов достигает 100–115 кг/см2, что является достаточным для промышленных носителей.