Введение
Глава 1. Общие сведения о цеолитах 12
1.1. Общие сведения о структуре некоторых цеолитов 12
1.1.1. Фожазит (FAU) 16
1.1.2. Морденит (MOR) 18
1.1.3. ZSM-5 (MFI) 20
1.2. Распределение атомов алюминия в каркасе цеолитов 22
1.3. Ионный обмен в цеолитах 25
1.3.1. Ионный обмен в водных растворах 25
1.3.1.1. Ионный обмен в фожазитах 26
1.3.1.2. Ионный обмен в мордените 29
1.3.1.3. Ионный обмен в ZSM-5 30
1.3.2. Твердофазный ионный обмен в цеолитах 34
1.3.2.1. Введение цинка в цеолиты методом твердофазного ионного обмена 35
1.3.2.2. Введение кадмия в цеолиты методом твердофазного ионного обмена 38
1.3.2.3. Введение галлия в цеолиты методом твердофазного ионного обмена 38
1.4. Введение обменных катионов методом химического газофазного
нанесения 42
1.5. Введение обменных катионов в цеолиты методом пропитки 45
1.6. Кислотность цеолитов 46
1.7. Применение ИК-спектроскопии адсорбированных тестовых молекул для исследования цеолитов 55
1.7.1. Использование моноксида углерода в качестве молекулярного теста 57
1.7.2. Использование метана в качестве молекулярного теста 60
1.7.3. Использование водорода в качестве молекулярного теста 62
1.7.4. Использование азота в качестве молекулярного теста 64
Глава 2. Роль наноразмерных металлоксидных кластеров в формировании катионных центров Me2+ в цеолитах, модифицированных двухвалентными ионами металлов 68
2.1. Используемые в работе цеолиты и методы их исследования 69
2.2. Изучение формирования катионных центров Zn2+ в процессе высокотемпературной дегидратации ZnNaY 72
2.2.1. ИК-спектроскопическое охарактеризование исходного цеолита NaY с помощью адсорбции молекулярного водорода и СО 72
2.2.2. Гидроксильные группы в дегидратированном цеолите ZnNaY .75
2.2.3. ИК-спектроскопическое охарактеризование цеолита ZnNaY с помощью адсорбции молекулярного водорода и СО 77
2.2.4. УФ-спектроскопическое обнаружение образования частиц оксида цинка в ZnNaY 81
2.3. Изучение формирования катионных центров Ni2+ в NiNaY
в процессе высокотемпературной дегидратации 85
2.3.1. Гидроксильные группы в дегидратированном цеолите NiNaY. 85
2.3.2. ИК-спектроскопическое детектирование различных никельсодержащих структур, образующихся в процессе дегидратации NiNaY, с помощью адсорбции СО и молекулярного водорода 86
Глава 3. Особенности локализации и физико-химических свойств катионов цинка в высококремнеземных цеолитах ZSM-5 93
3.1. Современные представления о природе центров активации парафинов в цинксодержащих цеолитах ZSM-5 93
3.2. ИК-спектроскопическое исследование адсорбции молекулярного водорода и метана на цинксодержащих цеолитах ZSM-5 100
3.2.1. Используемые в работе цеолиты и методы их исследования .100
3.2.2. Природа центров адсорбции и диссоциации водорода в цеолите Zn-ZSM-5 103
3.2.3. Природа центров и механизм активации и диссоциации метана на Zn-ZSM-5 131
Глава 4. Природа катионных центров в Cd-ZSM-5 144
4.1. Приготовление кадмийсодержащих ZSM-5 и способы их исследования 145
4.2. Исследование природы кадмийсодержащих структур в Cd-ZSM-5 с помощью ИК спектроскопии адсорбированного водорода и УФ спектроскопии 148
Глава 5. Особенности адсорбционных свойств обменных катионов Cu+ в Cu-ZSM-5. ИК-спектроскопическое исследование адсорбции водорода и азота 162
5.1. Обзор литературы 162
5.2. Использованные материалы и методы исследования 169
5.3. Изучение адсорбции молекулярного водорода на Cu-ZSM-5 171
5.4. ИК-спектроскопическое и квантовохимическое исследование адсорбционных комплексов молекулярного азота c катионами Cu+
в Cu-ZSM-5 187
Глава 6. Формирование, термостабильность и адсорбционные свойства катионных центров Ni+ в Ni-ZSM-5 200
6.1. Используемые материалы и методы исследования 202
6.2. Исследование формирования и стабильности обменных катионов Ni+ в Ni-ZSM-5 с использованием молекул-тестов
CO, N2 и Н2 202
Глава 7. Исследование природы различных форм галлия в
галлийсодержащих цеолитах и нанесенных галлийоксидных системах 214 7.1. Современные представления о природе активных центров дегидрирования алканов в галлийсодержащих цеолитах ZSM-5 и нанесенных галлиевых катализаторах 214
7.2. Используемые в работе объекты и методы их исследования 225
7.3. In situ РФЭС-исследование Ga-ZSM-5 228
7.4. Природа галлийсодержащих структур в Ga-MOR и Ga-ZSM-5. Данные ИК-спектроскопических исследований адсорбции моноксида углерода и диссоциации водорода 239
7.5. In situ РФЭС исследование нанесенных галлийоксидных систем 260
7.6. Диссоциативная адсорбция водорода на нанесенных галлийоксидных системах 271
Глава 8. Оптические свойства Ga-ZSM-5 280
8.1. Приготовление образцов и методы их исследование 281
8.2. Оптические спектры поглощения и спектры фотолюминесценции Ga-ZSM-5 281
Заключение 289
Выводы 295
Литература
