Кислотно-основнi властивостi фосфоровмiсних вуглецевих адсорбентiв

Abstract

Методом потенціометричного титрування дослідженo кислотно-основні властивості фосфоровмісних вуглецевих адсорбентів, одержаних карбонізацією співполімеру стиролу та дивінілбензолу у присутності фосфорної кислоти. Показано, що потенціометричне титрування у поєднанні з розрахунками розподілення поверхневих груп за константами дисоціації є ефективним методом дослідження кислотно-основних властивостей вуглецевих адсорбентів. З використанням цього методу виявлено, що фосфоровмісні вуглецеві матеріали містять чотири типи поверхневих груп. У залежності від значення константи дисоціації поверхневі групи можуть бути віднесені до фосфоровмісних та сильнокислих карбоксильних; слабокислих карбоксильних; фосфоровмісних (друга константа дисоціації) та лактонних або енольних та фенольних груп. При додатковому окисненні фосфоровмісного вугілля зростає загальна концентрація поверхневих груп та виникає новий різновид поверхневих груп лактонно-енольного типу.

Методом потенциометрического титрования исследованы кислотно-основные свойства фосфорсодержащих углей, полученных карбонизацией сополимера стирола и дивинилбензола в присутствии фосфорной кислоты. Показано, что потенциометрическое титрование в сочетании с расчетами распределения поверхностных групп по константам диссоциации является эффективным методом исследования кислотно-основных свойств углеродных адсорбентов. Этим методом было обнаружено, что фосфорсодержащие углеродные материалы содержат четыре типа поверхностых групп: фосфорсодержащие и сильнокислые карбоксильные; слабокислые карбоксильные; фосфорсодержащие и лактонные или енольные фенольные группы. При дополнительном окислении фосфорсодержащих углей увеличивается концентрация поверхностных групп и возникает новая разновидность поверхностных групп лактонно-енольного типа.

Acid-base properties of carbons obtained by carbonization of copolymer of styrene and divinylbenzene in presence of phosphoric acid were investigated using potentiometric titration method. It has been shown that potentiometric titration in combination with calculation of proton affinity distribution is powerful method for investigation of acid-base properties of carbonaceous adsorbents. Four types of surface groups in phosphorus-containing carbons were revealed. Depending on the value of dissociation constant the surface groups may be ascribed to phosphorus-containing and strong acidic carboxylic; weak acid carboxylic; phosphorus-containing (second dissociation constant) and lactonic or enol, and phenol groups. Additional oxidation of phosphorus-containing carbon increases concentration of surface groups and brings to existence new variety of surface group of lacton-enol type.