Untersuchungen an oxidischen Katalysatoren. XXIII. Magnetische und Redoxeigenschaften von CrNaY-Zeolithen

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Abstract

CrNaY-Zeolithe mit unterschiedlichen Austauschgraden wurden im Vakuum (110–460°C) und in Luft (450°C) vorbehandelt und durch EPR- und magnetisehe Messungen charakterisiert.

Die Hyperfeinstruktur des Chroms in den EPR-Spektren zeigt, daß stabile oktaedrische [Cr(H20)6]3+-Komplexe bis zu Temperaturen von 350–390°C existieren. Das Absinken der EPR-Signalintensität mit steigender Temperatur der Vakuumvorbehandlung 1äßt sich mit der Migration der Cr3+-Ionen in die Sodalitheinheit (SI″, SII″) bzw. ins hexagonale Prisma (SI) erklären. Die hohen μeff.-Werte stimmen mit der Tetraederkoordination der Cr3+-Ionen überein. In den vakuumbehandelten Proben sind Cr2+-lonen nachweisbar.

Die oxydierende Behandlung führt bei hohen Cr3+-Austauschgraden zur Gitterzerstörung. Alle CrNaY-Zeolithe enthalten nach der Vorbehandlung in Luft Chrom der Oxydationsstufen +5 und +6.

Abstract

Studies on Oxide Catalysts. XXIII. Magnetic and Redox Properties of Zeolites CrNaY

After pretreatment in vacuo (110–460°C) and in air (45O°C) CrNaY zeolites with different exchange degrees are characterized by EPR and magnetic measurements.

The chromium hyperfinc structure in the EPR spectra shows that stable octahedral [Cr(H20)]3+ complexes exist up to temperatures of 350–390°C. The decrease of EPR signal intensity with increasing temperature of vacuum pretreatment can be explained by migration of Cr3+ ions into the sodalite cage (SI″, SII″) and hexagonal prism (SI), resp. The high values of μeff. correspond with the tetrahedra1 environment of Cr3+ ions. In the evacuated samples Cr2+ ions are present.

The oxidizing pretreatment of samples with high Cr3+ exchange degrees leads to lattice break down. After pretreatment in air all CrNaY zeolites contain chromium with oxidation number +5 and +6.

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