Способ получения модифицированного кремнеземного носителя
Патент 688431
Авторы
Способ получения модифицированного кремнеземного носителя
Иллюстрации
Реферат
8431
ОП ИСАЯ И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ (i)68
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.77 (21) 2560649, 23-26 (51) М. Кл.
С OIB 33/12/,/
В OIJ 21/12 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (53) УДК 546.284.31. .577.15.02 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. А. Артемова, В. П. Варламов, А. В. Киселев, Г. Л. Кустова, Б. А. Липкиид, Ю. С. Никитин, С. В. Рогожин и А. С. Фалина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО
КРЕМНЕЗЕМНОГО НОСИТЕЛЯ
Изобретение относится к способам получения макропористого кремнеземного носителя с повышенной химической стойкостью в водных средах, используемого для иммобилизации ферментов и других биологически активных соединений, а также в различных видах хроматографии.
Известен способ получения пористых минеральных носителей путем суспендирования мелких частиц А1 0з, Т102, ZrOq и SiO, о размером 100 — 1000А в уксусной или пропионовой кислоте с последующим высушиванием и прогреванием суспензии при 450—
800 С (1). Получают крупные частички пористого материала с диаметром пор
100 — 1000 А.
Однако химическая стойкость таких керамических кремнеземсодержащих носителей в щелочных растворах недостаточно высока.
Известен также способ получения модифицированного кремнеземного носителя путем обработки кремнезема водными растворами солей алюминия или циркония до содержания последних в носителе около 8 /О с последующим высушиванием обработанного носителя при 80 — 145 С и прокаливанием при 200 — 800 С (2), Недостатком известного способа является невысокая химическая стойкость носителя в щелочных средах. Растворимость модифицированного известным способом
5 кремнезема сернокислым алюминием при рН 1,1 — 1,5 в водном растворе при рН 9,2 составляет до 0,035 мг кремния/мл.
Цель изобретения — повышение химической стойкости модифицированного кремне10 земного носителя в щелочных средах.
Поставленная цсль достигается описываемым способом получения модифицированного кремнеземного носителя путем обработки его водными растворами алюминие15 вых солей при рН 3 — 5,1, взятых в количестве 0,4 — 10 вес. % в пересчете на окислы алюминия с последующей отмывкой носителя водой, сушкой при 20 — 200 С и прокаливанием.
20 Пример 1. 50 r макропористого кремнеземного носителя — силохрома заливают 250 мл 1%-ного (в расчете на А1 0в) водного раствора сернокислого алюминия, предварительно подщелочного до рН 3,45.
25 Через 3 ч суспензию декантируют и осадок отмывают дистиллированной водой с рН 4,5 до отрицательной реакции на сульфат-ион.
После отмывки осадок высушивают при
200 С 4 ч.
688431
Повышение устойчивости по сравнению, раз
Содержание модиф икатора в носителе, вес.
0/
Концентрация кремния, мг/мл
Pfо носителя
Носитель с исходным носителем с прототипом
9,05
8,0
0,02
2,5
0,035
8,0
1,5
По примеру
0,0007
0,005
0,0013
0,0013
0,0013
0,0043
0,0025
0,0012
0,0011
0,0014
0,047
5
7
9
11
12
13
0,4
0,15
1,9
1,9
1,9
1,9
1,0
Следы
38
38
38
11
30
15
4,5
16!
2
5
7
9
П р им е р 2. Носитель получают по примеру 1, но при рН раствора сернокислого алюминия 3,05 и температуре сушки 20 С.
Пример 3. 10 г макропористого кремнеземного носителя заливают 100 мл 5
2%-ного (в расчете на А1яОа) водного раствора хлористого алюминия, предварительно подщелоченного до рН 5,1. Через 10 ч раствор декантируют и осадок отмыва1от водой с рН 7 до отрицательной реакции на 10 хлор-ион. После отмывки осадок высушивают при 20 С 6 ч.
Пример 4. Носитель получают по примеру 3 с последующим прокаливанием при 15
200 С.
П р им ер 5. Носитель получают по примеру 3 с последующим прокаливанием при
500 С.
Пример 6. Носитель получают по при- 20 меру 3 с последующим прокаливанием при
800 С.
Пр им е р 7. 20 г макропористого кремнеземного носителя — силикагеля заливают 100 мл 1 % -ного (в расчете на А1 03) 25 водного раствора хлористого алюминия с рН 3,0. Через 3 ч раствор декантируют и осадок высушивают при 200 С, а затем прокаливают при 720 С 4 ч.
Пример 8. 10 г макропористого крем- 30 неземного носителя суспендируют в 200 мл
И сходны и кремнеземны и носитель (силохром, пористое стекло, силикагель)
Силохром модифицирован (по методике прототипа)
Силохром модифицирован (по методике прототипа) Из таблицы видно, что образцы кремнеземных носителей, модифицированных по предлагаемому методу и содержащих 0,4—
10 /О А1 0а, значительно превосходят по химической стабильности образцы носителей, полученных по методике прототипа.
Таким образом, положительный эффект предлагаемого способа получения химиче1,/о-ного водного раствора азотнокислого алюминия при рН 3,6. Реакционную массу упаривают на роторном испарителе досуха, а сухой остаток прокаливают при 450—
500 С в течение 5 ч. Затем носитель промывают водой и высушивают в вакуумном шкафу при 150 С.
Пример 9. Носитель получают по примеру 8, при 200 С.
Пример 10, Носитель получают по примеру 8, по при 800 С.
Для выяснения влияния рН модифицирующего раствора па стабильность получаемого носителя приготовлен образец 14 по методике примера 1, рН раствора сернокислого алюминия 1,1, т. е. раствор не подщелачивают.
Определение устойчивости носителей. Об устойчивости носителей в щелочных средах судят по переходу кремнезема носителя в водный раствор буфера с рН 9,2, измеряя концентрацию кремния в этом растворе.
Навсску кремнеземного носителя (200:мг) суспендируют в 10 мл 0,1 мл трис-НС1 (рН
9,2) при 37 С в течение 8 ч. Концентрацию кремния в растворе определяют спектрофотометрически при X=600 нм по образованию аммония, серной и аскорбиновой кислотт.
В таблице приведены результаты анализа носителей, ски стойкого кремнеземного носителя состоит в повышении устойчивости носителя в стандартных условиях в 4 — 30 раз по сравнению с прототипом. Использование таких носителей, растворимость которых по кремнию составляет всего 0,0007 — 0,005 мг/мл, для иммобилизации ферментов позволит осуществлять длительные каталитическпе
688431
Составитель Л. Романцева
Техред Н. Строганова
Редактор А, Соловьева
Корректор Л. Орлова
Заказ 2101/7 Изд. № 549 Тираж 591 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобре.-ений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская нгб., д. 4 5
Типография, пр, Сапунова, 2 и хроматографические процессы в щелочных средах без потерь активности из-за растворения носителя.
Формула изобретения
1. Способ получения модифицированного кремнеземного носителя, включающий обработку его водными растворами алюминиевых солей, сушку и прокаливание полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения химической стойкости носителя в щелочных средах, обработку его указанными солями ведут при рН 3 — 5,1, а перед сушкой отмывают водой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевые соли берут в количестве
0,4 — 10 вес. в пересчете на окислы алюминия.
5 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку обработанного носителя проводят при 20 — 200 С.
Источники информации, 1р принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Франции № 2223324, кл. С 04В
21/00, опубл. 25.10.74.
2. Патент США № 3783101, кл. 195 — 63, опубл. 01.01.74.