Повышенное значение пористости при удалении наполнителей
Имеется большой объем литературы, в особенности патентной, в которой рассмотрены вопросы введения инертных материалов до начала процесса гелеобразования, причем такие материалы впоследствии могут быть удалены с целью получения большей пористости. В перечень подобных веществ включены водорастворимые соли, растворимые в кислых средах порошки, органические вещества, которые можно выжигать, и металлосодержащие соединения, удаляемые кислотой или аммиаком. Некоторые из подобных систем сыграли важную роль при изготовлении катализаторов и были описаны Вейлем [199].
Можно было бы предположить, что водорастворимые органические полимеры должны быть особенно пригодными для введения с целью повышения пористости или по крайней мере создания сетки тонких каналов, способствующих увеличению скорости диффузии реагирующих веществ при их проникновении внутрь катализатора. Однако поведение таких полимерных веществ оказывается не столь простым. Большинство полимеров не образует молекулярные однородные растворы ни с растворимыми силикатами, ни с коллоидным кремнеземом. По-видимому, разделение фаз имеет место на микроуровне, особенно в процессе гелеобразования. Обычным явлением оказывается то, что после удаления полимера из высушенного геля его остатки либо сохраняются в более или менее изолированных полостях, либо оказываются способными прерывать структуру геля и, следовательно, в заметной степени ослаблять структуру кремнезема.
Однако имеются примеры того, что присутствие некоторых полиэлектролитов улучшает прочностные свойства силикагеля в высушенном состоянии перед тем, как электролит выжигается. Кроме того, в определенных случаях, по-видимому, достигается получение силикагеля с бипористой структурой. В работе [239] патентуется силикагель, представляющий собой неорганические агрегаты в виде гранул, связанных между собой спекшимся неорганическим связующим, причем между гранулами имеются микропоры. Такие микропоры остаются после выжигания формирующего пористость органического вещества.
Согласно Монтгомери и Парсонсу [240], повышенное значение объема пор с радиусом пор в интервале 20—10 000 А образовывалось, когда 30 % или более водорастворимого полимера, такого, как поливиниловый спирт или полиэтилен- гликоль, соответствующим образом вводилось в силикагель, а впоследствии удалялось окислением. В таком случае вначале формировался промытый гидрогель кремнезема, который сразу же смешивался с водным раствором полимера. Затем гель высушивали и медленно нагревали на воздухе вплоть до выжигания органического вещества.
