АДСОРБЦИОННАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МИКРОПОРИСТОГО УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА ФАС ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ НЕГО ПАРОВ ВОДЫ И АЦЕТОНА
Аннотация
Впервые проведены комплексные исследования адсорбционной деформации – сорбострикции микропористого углеродного адсорбента ФАС при адсорбции паров воды и ацетона из потока газа-носителя – азота в неравновесных условиях. Проанализированы результаты этого явления. В работе был использован микропористый углеродный адсорбент ФАС, полученный на основе фурфурола. Активные угли на основе реактопластов марок ФАС существенно превосходят серийно-выпускаемые углеродные адсорбенты на основе каменного угля и на основе торфа по своим прочностным свойствам и низкому содержанию золы при значительно большем развитии объёма адсорбирующих микропор. В работе использовали установку для исследования адсорбционной деформации твердых адсорбентов, изготовленную в Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН. Для измерений применялся проточный дилатометр, позволяющий измерять адсорбционную деформацию адсорбента при пропускании через него порции исследуемого вещества или смеси в потоке газа-носителя. Показано, что время выхода кривых сорбострикции на максимум индивидуально для каждого из исследованных веществ, что позволяет использовать эффект сорбострикции для выявления наличия определённых веществ в составе смеси. Результаты исследования волновой сорбострикции микропористого углеродного адсорбента ФАС при адсорбции паров ацетона и воды из потока газа-носителя азота позволяют сделать вывод о высокой селективности адсорбции и возможности использования адсорбента в качестве сенсора для контроля содержания этих веществ в потоке азота.
Литература
Fomkin A.A., Pulin A.L. Adsorption deformation of zeolite at xenon high pressure. Izvestiya RAN. Ser. Khim. 1996. N 2. P. 336-338 (in Russian). DOI: 10.1007/bf02494738.
Krasilnikova O.K., Sarylova M.E., Falko L.A. Temperature dependence of sorption deformation. Izvestiya AN SSSR Ser. khim. 1992. N 1. P. 23-28 (in Russian).
Tvardovskiy A.V. Sorbent Deformation. Academic Press: Amsterdam, Boston, London etc. 2006. 286 p.
Shkolin A.V., Fomkin A.A. Deformation of microporous carbon adsorbent AUK stimulated with methane adsorption. Kolloid. Zhurn. 2009. V.71. N 1. P. 116-121 (in Russian).
Rusanov A.I. Mechanochemical phenomena in microporous bodies. Zhurn. Obshch. Khimii. 2006. V. 76. N 1. P. 712 (in Russian).
Bangham D.H., Fakhoury N. The Expansion of Charcoal Accompanying Sorption of Gases and Vapours. Nature. 1928. N 122. P. 681-687. DOI: 10.1038/122681b0.
Meehan F.T. The Expansion of Charcoal on Sorption of Carbon Dioxide. Proc. Roy. Soc. 1927. A115. P. 199-205. DOI: 10.1098/rspa.1927.0085.
Bakaev V.A. Molecular theory of physical adsorption. Dissertation for doctor degree on fiz.-mat. sciences. M.: MSU. 1989. 351 p. (in Russian).
Shekhovtsova L.G., Fomkin A.A., Bakaev V.A. Statistical thermodynamic of adsorption equilibrium for zeolites in a frame of cell model. Izvestiya AN SSSR. Ser. Khim. 1987. N 10. P. 2347-2350 (in Russian).
Gusev V., Fomkin A. High-Pressure Adsorption of Xe on NaX Zeolite by Microcalorimetry and Isosteric Analysis. J. Colloid Interface Sci. 1994. V. 162. P. 279-283. DOI: 10.1006/j cis.1994.1040.
Men'shchikov I.E., Shkolin A.V., Fomkin A.A. Izmereniya adsorbcionnoj i termicheskoj deformacij mikroporistyh uglerodnyh adsorbentov. Izmeritel'naya tekhnika. 2017. N 10. P. 58-62. (in Russian)
Nabiulin V.V., Fomkin A.A., SHkolin A.V., Tvardovskij A.V. Volnovaya sorbostrikciya rekuperacionnogo uglerodnogo adsorbenta AR-V pri adsorbcii parov organicheskih veshchestv. Fizikohimiya poverhnosti i zashchita materialov. 2015. V. 51. N 1. P. 16. (in Russian)
DOI: 10.7868/S0044185615010106
Shkolin A.V., Fomkin A.A. Description of Adsorption-Stimulated Deformation of Microporous Adsorbents Based on Generalized Potential of Intermolecular Interactions (6, n). Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2016. Т. 52. N 2. С. 193-198.
Nabiulin V.V., Fomkin A.A., Tvardovskij A.V. Adsorbcionnaya deformaciya mikroporistogo uglerodnogo adsorbenta AR-V pri adsorbcii n-geksana. Zhurnal fizicheskoj himii. 2011. T. 85. N 11. S. 2100-2104. (in Russian)
Shkolin A.V., Fomkin A.A. Adsorbcionnaya deformaciya mikroporistogo uglerodnogo adsorbenta AUK pri adsorbcii n-geptana. Fizikohimiya poverhnosti i zashchita materialov. 2013. V. 49. N 4. P. 345. (in Russian)
DOI: 10.7868/S004418561304013X
Tvardovskij A.V., Nabiulin V.V., Fomkin A.A. Model' i uravnenie adsorbcionnoj deformacii mikroporistogo adsorbenta. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Seriya: Himiya i himicheskaya tekhnologiya. 2014. V. 57. N 3. P. 124-127. (in Russian)
Zalivin S.N., Tvardovsky A.V., Klinger A.V., Fomkin A.A. Calculation of the adsorptive deformation of a microporous adsorbent. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2008. Т. 82. N 2. С. 325-327.
Tvardovskij A.V., Nabiulin V.V., Fomkin A.A. Kinetika adsorbcionnoj deformacii granulirovannogo uglerodnogo mikroporistogo adsorbenta pri adsorbcii uglevodorodov iz potoka gaza-nositelya. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Seriya: Himiya i himicheskaya tekhnologiya. 2014. V. 57. N 4. P. 17-19. (in Russian)
Fomkin A.A., Shkolin A.V., Petuhova G.A. Volnovaya sorbostrikciya volny adsorbcionnoj deformacii mikroporistogo adsorbenta. Fizikohimiya poverhnosti i zashchita materialov. 2012. V. 48. N 2. P. 138. (in Russian)
Shkolin A.V., Fomkin A.A., Sinicyn V.A. Adsorbcionno-stimulirovannaya deformaciya mikroporistogo uglerodnogo adsorbenta AUK pri adsorbcii n-pentana. Fizikohimiya poverhnosti i zashchita materialov. 2011. V. 47. N 5. P. 451-457. (in Russian)
Vargaftik N.B., Handbook on heat-physical properties of gases and liquids. M.: Nauka, 1972. 720 p. (in Russian).
Shkolin A.V., Dissert. kandidata himicheskih nauk. M.: IKhF RAN. 2008. p. 226. (in Russian).
Shevchenko A.A., Chemical resistance of non-metallic materials and corrosion protection: Textbook for universities. M.: Himiya, : KolosS. 2006. 248 p. (in Russian).
Strizhevskij I. I., Technological bases and safety of production of gaseous and dissolved acetylene. L.: Himiy., 1968. 308 p. (in Russian)
