двойной фосфат ca19cu2(po4)14 в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода
Классы МПК: | C01B25/26 фосфаты C01B25/32 фосфаты магния, кальция, стронция или бария B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией |
Автор(ы): | Лазоряк Б.И., Жданова А.Н., Морозов В.А., Кхан Насрин |
Патентообладатель(и): | Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-16 публикация патента:
10.05.1999 |
Предлагается новое производное витлокитоподобных фосфатов, которое может быть использовано в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода. Получено новое соединение, которое проявляет высокую эффективность при очистке газовых смесей от водорода в температурном интервале 450 - 900oC. Показано, что окисление на воздухе при температуре выше 700oC приводит к полной регенерации восстановленного образца. Это позволяет многократно использовать новое соединение для счистки газовых смесей от водорода. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Двойной фосфат кальция общей формулы Ca19Cu2(PO4)14 в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к неорганической химии, а именно, к новым производным витлокитоподобных фосфатов, которые могут быть использованы в качестве материалов для очистки газовых смесей от водорода, общей формулы ICa19Cu2(PO4)14. Известно, что при эксплуатации АЭС в реакторе происходит накопление водорода, что создает взрывоопасную газовую смесь. Предлагаемое соединение I может быть использовано для очистки от водорода газовой смеси, образующейся в реакциях гидрирования и дегидрирования на химических производствах. Известен двойной фосфат Cu0.5Zr2(PO4)3 (II) который может поглощать водород из газовых смесей [1] Недостатком этого соединения является его способность поглощать водород в узком температурном интервале (400 - 500oC). Известен двойной фосфат Ca9Fe(PO4)7 (III), используя который можно многократно проводить очистку газовых смесей от водорода в широком температурном интервале [2] . Однако в присутствии соединения III, независимо от температуры и концентрации водорода в газовой смеси, равновесие между водородом, поглощенным соединением III и оставшимся в газовой смеси, устанавливается в течение 12 минут эксперимента. Задачей изобретения является создание нового материала, способного проводить очистку газовых смесей от водорода в более широком интервале температур без изменения его структуры при неоднократном использовании, то есть с возможной его регенерацией. Предлагаемый материал - двойной фосфат Ca19Cu2(PO4)14. Соединение I получено твердофазным синтезом по известному способу [3]. Синтез соединения I происходит по следующей реакции:
19
![двойной фосфат ca<sub>19</sub>cu<sub>2</sub>(po<sub>4</sub>)<sub>14</sub> в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода, патент № 2129983](/images/patents/342/2129005/946.gif)
![двойной фосфат ca<sub>19</sub>cu<sub>2</sub>(po<sub>4</sub>)<sub>14</sub> в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода, патент № 2129983](/images/patents/342/2129983/2129983t.gif)
![двойной фосфат ca<sub>19</sub>cu<sub>2</sub>(po<sub>4</sub>)<sub>14</sub> в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода, патент № 2129983](/images/patents/342/2129983/2129983-2t.gif)
![двойной фосфат ca<sub>19</sub>cu<sub>2</sub>(po<sub>4</sub>)<sub>14</sub> в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода, патент № 2129983](/images/patents/342/2129983/2129983-3t.gif)
Оксид СаО
Найдено 48,0
Вычислено 47,99
Оксид CuO
Найдено 7.0
Вычислено 7.17
Оксид P2O5
Найдено 45.0
Вычислено 44.84
Эффект поглощения водорода соединением I определен по количеству поглощенного водорода на специально созданной установке в интервале температур 450 - 900oC и начальной концентрации водорода в газовой смеси, равной 17%. Анализируемая газовая смесь состояла из двух компонентов - аргона и водорода. Пример 2. Приготовление образцов. Соединение I тщательно перетирали в агатовой ступке, взвешивали и помещали в виде порошка в кварцевую лодочку. Пример 3. Изучение условий поглощения водорода соединением I проводили на специально созданной установке, рабочими частями которой были трубчатый кварцевый реактор, водяной манометр, печь сопротивления и блок управления и поддержки температурного режима печи. Кварцевую лодочку с исследуемым порошкообразным образцом определенной массы помещали в горячую зону реактора. Температуру контролировали Pt/Pt-Rh термопарой с точностью до
![двойной фосфат ca<sub>19</sub>cu<sub>2</sub>(po<sub>4</sub>)<sub>14</sub> в качестве материала для очистки газовых смесей от водорода, патент № 2129983](/images/patents/342/2129013/177.gif)
1. G.Le Polles, A.El.Jazouli, R.Olazuaga, J.M.Dance, G.Le Flem, P.Hagenmuller, Mat.Ress.Bull.-1987, v. 22, p. 1171-1177. 2. Патент РФ N 2081820, 12.01.95. 3. Лазоряк Б.И., Оралков С.Ю., Голубев В.Н, Жданова А.Н. Ж. неорг. хим., 1989, т. 34, N 7, 1714-1721.
Класс C01B25/32 фосфаты магния, кальция, стронция или бария
Класс B01D53/02 адсорбцией, например препаративной газовой хроматографией