Патент ссср 409959
Иллюстрации
Реферат
о "- :. .оз -а иеттент.-:,: . ч
ОПИСАНЙЕ
ИЗОбРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистииеских
Респубпик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 23.VI II.1971 (№ 1694131/23-5) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05,1.1974. Бюллетень ¹ 1
Дата опубликования описания 29.IV.1974
М. Кл. С Olb 31/06
Государственный комитет
Совета в1инистров СССР по делам изобретений и отнрытий
УДК 661.183.123.3(088.8) Авторы изобретения
И, H. Ермоленко и Г. Ф. Кириченко
Институт общей и неорганической химии АН Белорусской CCP
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТО В
Изобретение относится к способам получения угольных волокнистых сорбентов путем аминирования угольных волокнистых материалов.
Известен способ получения анионитов путем аминирования каменного угля.
Целью изобретения является получение угольных ионитов с анионообменными свойствами в виде волокон с достаточной прочностью.
Эти материалы могут быть использованы в виде тканей, фильтров и пряжи и т. п. и поэтому позволяют улучшить технологическое оформление некоторых сорбционных процессов, где использование сорбентов в зернах сопряжено с трудностями.
Предлагается способ получения угольных анионитов, аминированием угольного пиролитического волокна, представляющего собой продукт пиролиза при температуре 400 — 700 С целлюлозных или окисленных целлюлозных волокон.
Перед аминированием продукт можно подвергнуть обработке хлорсодержащим газом или толуолсульфохлоридом. Полученные продукты обладают высокой сорбционной емкостью (до 3 мг экв./г). В случае применения в качестве амина пиридина или его производных продукты являются высокоосновными анионитами, содержащими остатки пиридина.
Продукт обладает высокой термической и химической стойкостью.
Пример 1. Угольные волокна, полученные путем пиролиза при температуре 500 С волокон хлопковой целлюлозы, окисленных двуокисью азота до содержания 7,9% СООИгрупп, помещают в кварцевую трубку, находящуюся в трубчатой печи. Воздух пз трубки удаляют путем откачки форвакуумным насо1р сом; трубку заполняют азотом, затем повторно откачивают и вновь заполняют азотом.
Затем трубку заполняют смесью азота с сухим аммиаком (полученным вне трубки путем термического разложения аммиаката хлорида кадмия в токе азота), устанавливают медленный поток аммиака со скоростью 0,3 л/мпн см, после чего температуру повышают до 720 С и продолжают нагревать при этой температуре
3 час. Затем трубку охлаждают, аммиак вы20 тесняют током азота, продукт извлекают, промывают дистиллированной водой. Содержание азота 3,0 вес., обменная емкость
2,2 мг. экв./г.
Пример 2. Угольные волокна, полученные путем пиролиза при температуре 600 С волокон хлопковой целлюлозы, окислснных двуокисью азота до содержания 4% COOHгрупп, подвергают действию аммиака, как описано в примере 1. Содержание азота в про30 дукте 3,1 вес. %, анионообменная емкость во409959,4
Составитель Г. Русских
Техред Т. Курилко
Редактор Л, Ушакова
Корректор Н. Торкииа
Заказ 1035, 1! Изд. № 377 Тираж 537 Подписное
ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, np. (апунова, з локнистого анионообменпика составляет
2 мг.экв./r. Продукт представляет собой волокна черного цвета, выдерживающие многократный изгиб.
Пример 3. Угольные волокна, полученные путем пиролпза при температуре 300 С, волокон хлопковой целлюлозы, окисленных двуокисью азота до содержания 7,9 /о СООНгрупп, подвергают действию паров четыреххлористого углерода в токе азота в течение
1 час при температуре 450 C в приборе, использованном в примере 1, затем трубку с образцом охлаждают до комнатной температуры, образец извлекают и обрабатывают пиридином в течение 6 час при температуре
80 С в колбе, снабженной холодильником. Затем образец экстрагируют этанолом в аппарате Сокслета. Содержание азота в образце
2,8 вес.%, аниопообмепная емкость по ионам хлора 2,4 мг экв./г.
Пример 4. Угольные волокна, полученные путем пиролиза при температуре 300 С волокон хлопковой целлюлозы, окисленных двуокисью азота до содержания 4,7% СООНгрупп, подвергают «лорированию в кварцевой трубке в трубчатой печи в течение 3 час при температуре 450 С. В трубку подают смесь азота с СС14, после откачки трубки форвакуумным насосом. Затем трубку охлаждают, продувают азот 2 час, продукт извлекают и помещают в колбу с пиридипом при температуре 50 С. Реакцию амппирования проводят в течение 6 час, после чего образец тщательно экстрагируют этанолом, отмывают водой. Содержание азота 2,32 вес.%. Обменная емкость 1,82 м г. э кв/г.
Пример 5. Угольное волокно, полученное путем пиролнза при температуре 500 С волокон хлопковой целлюлозы, окисленных двуокисью азота до содержания 7,9% СОО1-1групп, подвергают хлорированию в предварительно откачанной форвакуумным насосом кварцевой трубке, помещенной в трубчатую печь. Смесь азота с хлором подают в систему в течение 1 час при температуре 450 С, затем в течение 2 час продувают азот и охлаждают систему. Аминирование, последующую экстракцию и промывку проводят по примеру 3.
Содержание азота в образце 2,1 вес.%, Сорбционная емкость анионита 2,2 мг экв/г.
Пример 6. Угольное волокно, полученное путем пиролиза при температуре 500 С волокон хлопковой целлюлозы, окисленных двуокисью азота до содержания 7,9% СООН15 групп, подвергают хлорированию в предварительно вакуумированной кварцевой трубке, помещенной в трубчатую печь. Смесь азота с парами четыреххлористого углерода подают в систему в течение 3 час при температуре
450 С, затем 2 час продувают азот и охлаждают систему, продукт извлекают и помещают колбу с метилпиридином при температуре
50 С. Реакцию аминирования проводят в течение 6 час, после чего образец тщательно экстрагируют этанолом, отмывают дистиллированной водой. Содержание азота 2,2 вес. %.
Обменная емкость по ионам хлора 1,8 мг.экв/г.
30 Предмет изобретения
Способ получения анионитов путем аминирования угольного материала, о тл и ч а ющи йс я тем, что, с целью получения сорбен35 тов, обладающих улучшенными кинетическими и механическими свойствами, в качестве угольного материала применяют продукт пиролиза при температуре 400 — 700 С целлюлозного или предварительно окисленного цел40 люлозного волокна.