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 и установлены закономерности сорбострикции микропористого углеродного адсорбента ФАС при адсорбции веществ разных классов и разного назначения в неравновесных условиях. 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 определенных 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
Shkolin A.V., Fomkin A.A., Sinitsyn V.A. Adsorption-induced deformation of AUK microporous carbon adsor-bent in adsorption of n-pentane. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2011. V. 47. N 5. P. 555-561.
Nabiulin V.V., Fomkin A.A., Tvardovskiy A.V. Adsorp-tion deformation of microporous carbon adsorbent AR-V upon adsorption of n-hexane. Zhurn. Fizich. Khim. 2011. V. 85. N 11. P. 2100-2104 (in Russian).
Nabiulin V.V., Fomkin A.A., Tvardovskiy A.V. Defor-mation of the carbon adsorbent AR-V upon adsorption of benzene. Fizikokhim. Poverkh. Zashchita Mater. 2012. V. 48. N 4. P. 333-336 (in Russian).
Shkolin A.V., Fomkin A.A. Adsorption deformation of AUK microporous carbon adsorbent at adsorption of n-heptane. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2013. V. 49. N 4. P. 373-378.
Potapov S.V., Shkolin A.V., Fomkin A.A. Deformation of AUK microporous carbon adsorbent induced by kryp-ton adsorption. Colloid. J. 2014. V. 76. N 3. P. 351-357.
Zalivin S.N., Tvardovskiy A.V., Klinger A.V., Fomkin A.A. Calculation of the adsorption strain of the mi-croporous adsorbent. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tehnol. 2008. N 51. N 2. P. 29-31 (in Russian).
Tvardovskiy A.V., Nabiulin V.V., Fomkin A.A. Changes in thermodynamic characteristics of the AR-V carbon ad-sorbent upon benzene adsorption. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tehnol. 2015. V. 58. N 10. P. 46-49 (in Russian).
Yakovlev V.Yu., Fomkin A.A., Tvardovski A.V. Ad-sorption and deformation phenomena at the interaction of CO2 and microporous carbon adsorbent. J. Colloid Interf. Sci. 2003. V. 268. P. 33-36.
Yakovlev V.Yu., Tvardovski A.V., Fomkin A.A. Ad-sorption and deformation phenomena at the interaction of N2 and microporous carbon adsorbent. J. Colloid Interf. Sci. 2004. V. 280. P. 305-308.
Tvardovskiy A.V., Nabiulin V.V., Fomkin A.A., Shkolin A.V., Zaytsev D.S. Sorbostriction of AR - V carbon ad-sorbent in organic vapor. Adsorpt. Chem. Eng. Transact. 2017. V. 57. P. 1483-1488.
Tvardovskiy A.V. Sorbent deformation. Amsterdam, Boston: Elsevier (Holland), Academic Press (USA). 2006. 286 p.
Shkolin A.V., Fomkin A.A. Shkolin A.V., Fomkin A.A. Deformation of microporous carbon adsorbent AUK, stimulated by methane adsorption. Kolloid. Zhurn. 2009. V. 71. N 1. P. 116-121 (in Russian).
Shkolin A.V., Fomkin A.A., Pulin A.L., Yakovlev V.Yu. A technique for measuring an adsorption-induced defor-mation. Instruments Experimental Techniques. 2008. V. 51. N 1. P. 150-155.
Rusanov A.I. Mechanochemical phenomena in microporous bod-ies. Zhurn. Obshch. Khim. 2006. V. 76. N 1. P. 7-12 (in Russian).
Rusanov A.I. Sorbostriction and the Rehbinder effect. Colloid J. 2007. V. 69. N 6. P. 807-808.
Fomkin A.A., Shkolin A.V. Fomkin A.A., Shkolin A.V. Wave sorption by sorbostriction of gases and vapors. DAN. 2008. V. 423. N 1. P. 80-85 (in Russian).
Vargaftik N.B. Handbook of the thermophysical proper-ties of gases and liquids. M.: Nauka. 1972. 720 p. (in Russian).
Zaytsev D.S., Tvardovskiy A.V., Shkolin A.V., Fomkin A.A. Sorbostriction of microporous carbon adsorbent FAS-3 during adsorption of vapors of organic substances from the gas stream - nitrogen carrier. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tehnol. 2017. V. 60. N 4. P. 54-59 (in Russian).
Shevchenko A.A. Chemical resistance of non-metallic materials and corrosion protection. M.: Khimiya. 2006. 248 p. (in Russian).
Strizhevskiy I.I. Technological basis and safety of the production of gaseous and dissolved acetylene. L.: Khimiya. 1968. 308 p. (in Russian).
