Моделирование адсорбострикции в микропористых адсорбентах
А.В. Твардовский
ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.282
Оригинальная статья
Аннотация: В настоящей работе предложены модели упругой адсорбционной деформации микропористых адсорбентов с разной геометрией микропор, позволяющие связать изменения относительных линейных размеров макрообъектов (адсорбентов) и микропор. Модель 1 – это модель упругой адсорбционной деформации микропористых адсорбентов при взаимодействии с газами. Модель 2 отвечает модели, в которой микропорами являются плоскопараллельные щели ограниченных размеров. Очевидно, что предложенные уравнения можно будет использовать при построении общей термодинамики адсорбционных процессов и теории адсорбции, а также при расчете термодинамических функций адсорбентов. В частности, могут быть рассчитаны изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии адсорбента в процессе его деформации. Тем самым появится возможность выявить вклад неинертного адсорбента в измеряемые теплоты адсорбции. Развиваемый подход вносит вклад в развитие термодинамики адсорбционных процессов и построению общей теории адсорбции с учетом вклада адсорбента.
Ключевые слова: адсорбция, абсорбция, адсорбострикция, деформация адсорбентов, микропористые адсорбенты, дилатометрические исследования, термодинамика адсорбции
- Твардовский Андрей Викторович – д.ф.-м.н., профессор, ректор, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
Ссылка на статью:
Твардовский, А.В. Моделирование адсорбострикции в микропористых адсорбентах / А.В. Твардовский // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 282-287. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.282.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Tvardovskiy, A.V. Deformation of porous adsorbents at adsorption / A.V. Tvardovskiy, A.A. Fomkin // Chemical Engineering Transactions. – 2021. – V. 86. – P. 1285-1290. DOI: 10.3303/CET2186215.
2. Зайцев, Д.С. Адсорбционная деформация микропористого углеродного адсорбента ФАС при прохождении через него паров воды и ацетона / Д.С. Зайцев, А.В. Твардовский, А.В. Школин, А.А. Фомкин // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2019. – Т. 62. – № 2. – С. 43-47. DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5807.
3. Школин, А.В. Деформация адсорбента АУК и структура адсорбата при адсорбции н-октана / А.В. Школин, А.А. Фомкин, И.Е. Меньщиков, А.Л. Пулин, В.Ю. Яковлев // Коллоидный журнал. – 2019. – Т. 81. – № 5. – С. 667-675. DOI: 10.1134/S0023291219050112.
4. Школин, А.В. Адсорбционная и термическая деформация микропористого углеродного адсорбента при адсорбции н–октана / А.В. Школин, А.А. Фомкин, И.Е. Меньщиков, А.Л. Пулин, В.Ю. Яковлев // Коллоидный журнал. – 2019. – Т. 81. – № 6. – С. 795-802. DOI: 10.1134/S0023291219060181.
5. Tvardovskiy, A.V. Sorptive deformation of porous sorbents / A.V. Tvardovskiy, A.A. Fomkin // Chemical Engineering Transactions. – 2019. – V. 73. – P. 211-216. DOI: 10.3303/CET1973036.
6. Фомкин, А.А. Адсорбционная деформация адсорбентов / А.А. Фомкин, А.В. Школин, А.Л. Пулин и др. // Коллоидный журнал. – 2018. – Т. 80. – № 5. – С. 610-619. DOI: 10.1134/S0023291218050087.
7. Henry, D.C. LX. A kinetic theory of adsorption / D.C. Henry // The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. Series 6. – 1922. – V. 44. – I. 262. – P. 689-705. DOI: 10.1080/14786441108634035.
8. Langmuir, I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum // I. Langmuir // Journal of the American Chemical Society. – 1918. – V. 40. – I. 9. – P. 1361-1403. DOI: 10.1021/ja02242a004.
9. Brunauer, S. Adsorption of gases in multimolecular layers / S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller // Journal of the American Chemical Society. – 1938. – V. 60. – I. 2. – P. 309-319. DOI: 10.1021/ja01269a023.
10. Фомкин, А.А. Адсорбционная деформация системы «микропористый углеродный адсорбент–бензол» и пористая структура адсорбентов / А.А. Фомкин, Н.И. Регент, В.А. Синицын // Известия РАН. Серия химическая. – 2000. – № 6.– С. 1018-1022.
11. Фомкин, А.А. Описание деформации цеолита NaX при адсорбции ксенона / А.А. Фомкин, А.Л. Пулин // Известия РАН. Серия химическая. – 1999. – № 10. – С. 1887-1889.
12. Vrentas, J.S. Volumetric behavior of glassy polymer-penetrant systems /J.S. Vrentas // Macromolecules. – 1989. – V. 22. – I. 5. – P. 2264-2266. DOI: 10.1021/ma00195a046.
13. Wissinger, R.G. Molecular thermodynamic model for sorption and swelling in glassy polymer-CO2 systems at elevated pressures / R.G. Wissinger, M.E. Paulaitis // Industrial and Engineering Chemistry Research. – 1991. – V. 30. – I. 5. – P. 842-851. DOI: 10.1021/ie00053a006.
14. Карнаухов, А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов / А.П. Карнаухов. – Новосибирск: Наука, 1999. – 470 с.
15. Твардовский, А.В. Общий феноменологический подход для описания адсорбционных и абсорбционных равновесий / А.В. Твардовский // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 321-330. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.321.