На главную К списку выставокАрхив выставок

Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности

Журнальные статьи

1. 001889
Толмачев А.М., Кузнецова Т.А., Крюченкова Н.Г., Фоменков П.Е. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ НА МИКРОПОРИСТЫХ АДСОРБЕНТАХ // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 5. С. 465-471.

"Рассмотрены различные варианты теоретического расчета температурной зависимости изотерм адсорбции индивидуальных веществ на активных углях в широком интервале температур ниже и выше критических.


2. Ang M.L. et al. Bimetallic Ni-Cu alloy nanoparticles supported on silica for the water-gas shift reaction: activating surface hydroxyls via enhanced CO adsorption // Catal. Sci. Technol. 2016. Vol. 6, № 10. P. 3394–3409.

Highly dispersed Ni-Cu nanoparticles supported on SiO2 were synthesized via an in situ self-assembly core-shell precursor route. Monometallic (Ni and Cu) and bimetallic (Ni-Cu) catalysts were synthesized, characterized by XRD, H-2-TPR, XAS, XPS, CO-TPR, DRIFTS and N-2 adsorption analysis and tested for the water-gas shift reaction. Formation of a highly dispersed Ni-Cu alloy was confirmed via XRD, H-2-TPR, XAS and DRIFTS. Oleic acid was found to promote the dispersion of both monometallic and bimetallic particles, anchoring small metal particles to the support via enhanced metal-support interactions. The DRIFTS results suggest that CO is adsorbed on the Cu sites in the Ni-Cu alloy thereby suppressing methanation. Additionally, stronger CO adsorption on the 5Ni5Cu/SiO2 (OA) catalyst activates the surface terminal hydroxyl groups on silica for enhanced CO conversion. The promotional effect of OA on the WGS activity was evidenced through kinetic measurements: the 5Ni5Cu/SiO2 (OA) catalyst obtained a turnover frequency of 0.004 s(-1) which is twice that of the 5Ni5Cu/SiO2 catalyst (0.002 s(-1)).


3. Aydin F., Dutt M. Surface Reconfiguration of Binary Lipid Vesicles via Electrostatically Induced Nanoparticle Adsorption // J. Phys. Chem. B. 2016. Vol. 120, № 27. P. 6646–6656.

We demonstrate the adsorption of nano particles (NPs) with charged patches onto a binary vesicle encompassing polar neutral and polar zwitterionic lipids via an implicit solvent coarse-grained model and molecular dynamics simulations. Our investigations on the interactions between NPs and a binary vesicle demonstrate that the adsorption of charged NPs onto a binary vesicle surface can induce structural reorganization of the lipid bilayer. The approach of the NP to the vesicle surface is accompanied by spatial reorganization of the zwitterionic lipids, and the degree of reorganization is found to depend on the NP patch size. Interfacial adsorption of the NP is observed to promote a group of zwitterionic lipids to cluster at the adsorption site. Spatial reorganization of the zwitterionic lipids is activated by favorable electrostatic interactions with the NP and not between the lipids. The favorable as the electrostatic interaction between oppositely charged lipid headgroup moieties increases and assists the clustering process NP approaches the vesicle surface. In addition, the availability of zwitterionic lipids in the vesicle affects the adsorption dynamics of multiple NPs. Our results can be used for the design of reconfigurable biomaterials for applications in drug delivery, sensing, and imaging.


4. Chen L. et al. Cooperative CO2 adsorption promotes high CO2 adsorption density over wide optimal nanopore range // Adsorpt. Sci. Technol. 2018. Vol. 36, № 1–2. P. 625–639.

Separation of CO2 based on adsorption, absorption, and membrane techniques is a crucial technology necessary to address current global warming issues. Porous media are essential for all these approaches and understanding the nature of the porous structure is important for achieving highly efficient CO2 adsorption. Porous carbon is considered to be a suitable porous media for investigating the fundamental mechanisms of CO2 adsorption, because of its simple morphology and its availability in a wide range of well-defined pore sizes. In this study, we investigated the dependence of CO2 adsorption on pore structures such as pore size, volume, and specific surface area. We also studied slit-shaped and cylindrical pore morphologies based on activated carbon fibers of 0.6-1.7nm and carbon nanotubes of 1-5nm, respectively, with relatively uniform structures. Porous media with larger specific surface areas gave higher CO2 adsorption densities than those of media having larger pore volumes. Narrower pores gave higher adsorption densities because of deep adsorption potential wells. However, at a higher pressure CO2 adsorption densities increased again in nanopores including micropores and small mesopores. The optimal pore size ranges of CO2 adsorption in the slit-shaped and cylindrical carbon pores were 0.4-1.2 and 1.0-2.0nm, respectively, although a high adsorption density was only expected for the narrow carbon nanopores from adsorption potentials. The wider nanopore ranges than expected nanopore ranges are reasonable when considering intermolecular interactions in addition to CO2-carbon pore interactions. Therefore, cooperative adsorption among CO2 in relatively narrow nanopores can allow for high density and high capacity adsorption.


5. U06083
Date Y. et al. Influence of Gas Adsorption on the Luminous Properties of Layered Double Hydroxide/Anionic Fluorescein Dye Hybrid Thin Solid Films // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2017. Vol. 90, № 2. P. 148–153.

Layered double hydroxide (LDH)/anionic fluorescein dye (AFD)/1-butanesulfonate (C4S) hybrid thin solid films prepared by immersing LDH thin films in aqueous solutions of AFD and C4S were investigated as sensing materials for relative humidity (RH) and/or various organic vapors. The basal spacing, i.e., the d(003) value, of the LDH/AFD/C4S hybrid films under wet conditions became larger than that under dry conditions when water was adsorbed into the interlayer space. The intensity of photoluminescence (PL) from the AFD incorporated into the hybrid also increased upon water adsorption. This PL intensity exhibited a maximum value at 10% RH and was constant when the RH exceeded 20%. This behavior is explained by an increase in the population of dianionic AFD caused by water adsorption. The PL intensity of the LDH/AFD/C4S hybrid thin solid films also increased in the presence of alcohol vapor and became larger than under wet conditions. Moreover, the PL intensity also depended on the species of alcohol. Specifically, the PL intensity decreased in the presence of nonpolar organic solvent vapors. Therefore, the present hybrid materials can be used as a sensor for relative humidity and polar organic solvent vapors.


6. Demiroglu I. et al. A DFT study of molecular adsorption on Au-Rh nanoalloys // Catal. Sci. Technol. 2016. Vol. 6, № 18. P. 6916–6931.

Density functional theory calculations are performed to investigate both mixing and adsorption properties of 38-atom and 79-atom Au-Rh nanoalloys at the nanoscale. The Rhc(ore)Au(shell) and RhballAucup isomers are found to be energetically favourable with respect to other isomers. The adsorption strengths of reactive species such as H-2, O-2 and CO are found to be greater on the Rh part than on the Au part of the nanoalloys and therefore a core-shell inversion is found to be feasible under a molecular environment. It is also found that underlying Rh atoms decrease the adsorption strength on the Au part whereas underlying Au atoms increase it on the Rh part of the nanoalloys. The strain, alloying and relaxation effects on adsorption strength are characterized using a sequential approach and their competing nature is demonstrated for the Au-Rh bimetallic system.

http://dx.doi.org/ 10.1039/c6cy01107a

7. Hayeeye F. et al. Adsorption of Pb2+ ions from aqueous solutions by gelatin/activated carbon composite bead form // Adsorpt. Sci. Technol. 2018. Vol. 36, № 1–2. P. 355–371.

Gelatin and activated carbon materials have been combined together to obtain a gelatin/activated carbon composite bead form which is ecofriendly, nontoxic, biocompatible, and inexpensive material. In this paper, gelatin/activated carbon adsorption for Pb2+ ions from aqueous solutions was studied experimentally under various conditions. The experimental conditions such as contact time, solution pH, and gelatin/activated carbon dosage were examined and evaluated by using batch adsorption experiments. The maximum adsorption capacity of gelatin/activated carbon for Pb2+ ions was obtained to be 370.37mgg(-1). This maximum capacity was comparable with that of commercial ion exchange resins and it was much higher than those of natural zeolites. The uptake process for Pb2+ ions was found to be relatively fast with 92.15% of the adsorption completed in about 5min in batch conditions. The adsorption capacity was also strongly solution pH dependent. Adsorption was observed at pH value as low as 2.0 and maximum adsorption was achieved at a pH of approximately 5. The results indicated that the gelatin/activated carbon was effective to be used as an adsorbent for Pb2+ ions removal in wastewater treatment.


8. Kim S.K. et al. Improvement of Water-Adsorption Capacity of Silico-Aluminophosphates by Changing Si/Al Ratio and Impregnation of Hygroscopic Salt for Application of Adsorption Chiller // Bull. Korean Chem. Soc. 2017. Vol. 38, № 12. P. 1427–1434.

We synthesized a series of silico-aluminophosphates with a CHA-type microporous structure (SAPO-34) under hydrothermal conditions with different silicon to aluminum (Si/Al) ratios and systematically studied the effect of the Si/Al ratio on the structural properties and the water-adsorption capacity of the SAPO-34 adsorbents. The crystallinity, pore volume and surface area of the SAPO-34 increased with an increasing the SiO2/Al2O3 up to 1.0, and the amount of water adsorption also increased with the same trend. However, as increasing the ratio more, these properties became worse. SAPO-34 with SiO2/Al2O3 = 1 exhibited the highest water adsorption amount (0.359 g(water)/g(sorbent)) at 308 K and 30% relative humidity. In order to enhance the water-adsorption capacity further, we impregnated the SAPO-34 with hygroscopic salts, LiCl and CaCl2. The amount of water adsorption at 308 K and 30% relative humidity was increased up to 0.584 and 0.664 g(water)/g(sorbent) for the LiCl@SAPO-34 and CaCl2@SAPO-34 respectively. However, after several cycles of adsorption (308 K, 12 Torr)desorption (353 K, 42 Torr) conditions of typical adsorption chiller, the CaCl2@SAPO-34 lost more than 81% of its working capacity. On the other hand, LiCl@SAPO-34 maintained well the working capacity during five cycles. SAPO-34 impregnated with LiCl is a highly promising water adsorbent for the application of adsorption chiller.


9. U06083
Lee C.H. et al. Effect of Surfactant on CO2 Adsorption of APS-Grafted Silica Gel by One-Pot Process // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016. Vol. 89, № 7. P. 823–832.

(3-Aminopropyl)trimethoxysilane (APS)-silica gels were prepared by a one-pot process using sodium silicate as a low-cost source of silica. XRD and SEM analyses revealed that the APS-silica gels were particles with diameters of around 100-200 nm. Furthermore, the introduction of amine groups was confirmed by FT-IR spectroscopy and CO2 uptake measurements. The adsorption properties of the gels were improved by addition of the surfactants hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), Pluronic F127, and Pluronic P123, which acted as pore forming agents. Using Brunauer Emmett Teller (BET) analyses, we confirmed that both the surface area and pore volume were improved on addition of these surfactants. The larger surface area resulted in a greater number of amine groups being exposed on the outer surface of the APS-silica gels; therefore, CO2 uptake increased as the amount of surfactant used was increased. The APS-silica gels with F127 and P123 had pores from the porous particles with 5-11 nm diameters and gaps between particles, while the APS-silica gel with CTAB only had smaller pores from gaps between silica particles. These pore distribution differences resulted from the differences in the lengths of the surfactant hydrophobic chains, and the differences in pore sizes affected the CO2 uptake rates of the APS-silica gels. By comparison of the pore and CO2 uptake properties, we confirmed that P123 was a suitable surfactant for the preparation of APS-silica gel by a one-pot process using sodium silicate as the silica source.


10. Lu Y.-S. et al. Nanoarchitectures of self-assembled poly(styrene-b-4-vinyl pyridine) diblock copolymer blended with polypeptide for effective adsorption of mercury(II) ions // RSC Adv. 2016. Vol. 6, № 108. P. 106866–106872.

We blended the diblock copolymer poly(styrene-b-4-vinyl pyridine) (PS-b-P4VP) with polypeptides. The pyridyl rings of the P4VP block segment interacted through intermolecular hydrogen bonds with the phenolic hydroxyl groups on the side chains of poly(tyrosine) (PTyr), thereby enhancing the glass transition temperatures (T-g) as a result of their miscibility and changed morphology. The addition of hexamethylenetetramine (HMTA) then led to crosslinking of the phenolic hydroxyl groups of PTyr. The crosslinked PS-b-P4VP/PTyr materials displayed superior thermal properties. Because mercury ions tend to bind to the pyridyl rings of P4VP and the amido groups of PTyr through ionic dipole interactions, these materials adsorbed mercury with very high efficiency.


11. U06083
Nakatsuji M. et al. Adsorption and Performance of Chiral Cinchona Alkaloid Modifiers over Pd/C Catalyst for Enantioselective Hydrogenation of alpha-Phenylcinnamic Acids // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016. Vol. 89, № 10. P. 1187–1191.

The enantioselective hydrogenation reactions of alpha-phenylcinnamic acid (PCA) and 4,4'-dimethoxy alpha-phenylcinnamic acid (DMPCA) were carried out over chiral cinchona alkaloid modified Pd/C. Two sets of the modifiers were employed to get deeper insights into the effects of relative adsorption strength between the modifier and the substrate on the enantioselectivity; cinchonidine (CD)/cinchonine (CN) and quinine (QN)/quinidine (QD). The performances of the two sets of modifiers were compared by systematically varying the modifier concentration over a wide range. It was clearly substantiated that the origin of the low selectivity observed with QN/QD at an ordinary concentration is primarily due to its weak adsorption strength on Pd metal surface, which originates from the steric hindrance of the methoxy substituent at C6. A new modifier, 6-hydroxy CD, was found to exhibit a performance comparable to that of CD, implying that the steric hindrance of the 6-methoxy group of QN/QD is much more influential than the electronic effects.


12. Rakitskaya T.L. et al. Water vapor adsorption by nanostructured polyphase compositions based on the solid component of welding aerosol // Adsorpt. Sci. Technol. 2017. Vol. 35, № 5–6. P. 389–395.

The samples of the solid component of welding aerosols (SCWAs) formed in the electric arc plasma in the process of steel welding by electrodes of Ukrainian manufacture (ANO-4, ANO-21, UONI 13/55, and TsL-11,) differed in their chemical composition. The samples were characterized by X-ray phase analysis, IR spectroscopy, and water vapor ad/desorption. The results obtained allow suggesting the influence of a phase composition on the structural-adsorption properties of SCWAs.


13. Shayeghi A. et al. Adsorption of Acetonitrile, Benzene, and Benzonitrile on Pt(111): Single Crystal Adsorption Calorimetry and Density Functional Theory // J. Phys. Chem. C. 2017. Vol. 121, № 39. P. 21354–21363.

Single crystal adsorption calorimetry on Pt(111) surfaces allows us to study the influence of different functional groups on heats of adsorption. At zero coverage we find 103, 194, and 325 kJ/mol for acetonitrile, benzene, and benzonitrile, respectively. This leads to the idea of summing up the heats of adsorption of acetonitrile and benzene, assuming that the total heat of adsorption of benzonitrile is due to the combined effect of isolated functional groups. This idea is discussed in light of the recent literature regarding nitrile adsorption on metal surfaces and further investigated theoretically by density functional theory. In order to figure out the importance of dispersive effects on the heats of adsorption, van der Waals corrected calculations are performed considering different binding modes and surface reconstructions.


14. Soares Forte M.B. et al. Development and characterization of a new adsorbent for biomolecule separation: intercalation and adsorption of clavulanic acid in layered double hydroxides // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2016. Vol. 91, № 6. P. 1709–1719.

BACKGROUND: A new layered double hydroxide (LDH) material has been developed through a pioneering approach, with the goal of being an alternative adsorbent for the separation of biomolecules, such as clavulanic acid (CA). RESULTS: Zn2Cr-CA hybrid LDH assemblies were prepared through a coprecipitation method to evaluate the affinity between the CA molecule and the interlayer sites. The resulting inorganic-organic 'sandwich' structure was characterized by a combination of techniques showing an expansion of the layered structure from 0.78 nm up to values of 2.30 nm upon CA intercalation. Isotherm studies were carried out to evaluate the adsorption capacity of LDH towards CA. The Freundlich adsorption model was found to fit the experimental data well, indicating a relatively large adsorption capacity for the adsorbent Zn2Cr-NO3, as high as 73.63, 128.76, and 229.62 mg(1-nF)L(nF)g(-1) at 20, 30, and 35 degrees C, respectively. CONCLUSION: Zn2Cr-NO3 adsorption capacity was not influenced by the presence of amino acids, thus underlining that it is a LDH composition which may be a suitable alternative for the separation of CA. LDH micro-particles were additionally encapsulated with calcium alginate gel (LDHME) and characterized for particle average diameter (d(p) = 171 mu m), bulk density (rho(bulk) = 0.63 g cm(-3)), particle density (rho(p) = 2.2 g cm(-3)), particle porosity (epsilon(p) = 0.71) and bed porosity (epsilon(B) = 0.40). The application of LDHME in the separation of CA from complex mixtures, containing tyrosine and proline, was considered satisfactory based on purification factors of about 2.32 and degrees of purity higher than 99%. (C) 2015 Society of Chemical Industry

http://dx.doi.org/ 10.1002/jctb.4793

15. U06083
Suzuki T. et al. Recovery of Rhodium(III) from Nitric Acid Solutions Using Adsorbent Functionalized with N,N,N-Trimethylglycine // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016. Vol. 89, № 5. P. 608–616.

To understand Rh(III) adsorption behaviors of styrene-divinylbenzene copolymer functionalized with N,N,N-trimethylglycine (AMP03), we measured the distribution coefficients (K-d) of Rh(III) and the adsorbed amounts of HNO3 by varying the HNO3 concentration. It was found that the K-d value of Rh(III) decreased with increasing [HNO3], whereas the amount of adsorbed HNO3 increased. To examine the Rh(III) adsorption capabilities of AMP03 in detail, we performed adsorption experiments while varying H+ and NO3- concentrations. The results showed that the K-d value of Rh(III) increased with decreasing [H+] and increasing [NO3-]. Furthermore, we performed Rh(III) adsorption experiments using HNO3 solutions containing amine compounds such as triethylamine (TEA), ethylenediamine (EDA), or tris(2-aminoethyl)amine (Tren). In all systems, drastic increases in K-d were observed with the addition of amine compounds. The amine compounds have relatively high basicity (TEA: pK(a) = 10.75, EDA: pK(a) = 6.85 and 9.93, and Tren: pK(a) = 8.42, 9.44, and 10.1). The K-d increases were attributed to a decrease in [H+] with the protonation of amine compounds. The stoichiometry of the adsorbed Rh(III) species was determined with slope analysis based on ion-exchange equilibria for Rh3+ and H+. Rh3+ was adsorbed with two betaine groups and three NO3-. In contrast, H+ adsorption reactions occurred competitively with those of Rh3+. Our results show that AMP03 effectively adsorbs Rh(III) from HNO3 solutions with low [H+] and high [NO3-].


16. Tanhaei B. et al. A novel magnetic Preyssler acid grafted chitosan nano adsorbent: synthesis, characterization and adsorption activity // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2016. Vol. 91, № 5. P. 1452–1460.

BACKGROUNDThis study concerns the application of magnetic heteropolyacids composite for the adsorption of organic compounds from aqueous solutions. A novel magnetic Preyssler/chitosan/Fe3O4 nanoparticles composite (PCNF) adsorbent was designed using a one-pot synthesis method and characterized by multiple techniques including X-ray powder diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FT-IR), N-2 adsorption-desorption isotherms and scanning electron microscopy (SEM). RESULTSThe adsorption activity of PCNF was evaluated by the removal of methyl orange (as an anionic azo dye model, MO) from aqueous solution and all the factors influencing the removal efficiency, such as adsorbent dosage, initial dye concentration, and initial pH have been studied. Results show that the Langmuir adsorption and pseudo-first-order rate equations can well describe the adsorption of MO onto the PCNF surface. The maximum MO adsorption capacity for the PCNF was estimated to be 88.5 mg g(-1) at 45 degrees C. CONCLUSIONSThe adsorption kinetic data of MO on PCNF are generally well described by the pseudo-first-order model, and it is shown that pore diffusion seems to be the limiting factor for the adsorption kinetics. The MO adsorption capacity obtained was higher than capacities found in the literature for various other adsorbents. (c) 2015 Society of Chemical Industry


17. U06083
Tatsuno T. et al. Metal Nanostructures Fabricated by the Difference of Interfacial Energy at a Dielectric/Metal Interface // Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016. Vol. 89, № 3. P. 369–374.

Due to its high sensitivity to changes in the environmental dielectric constant, localized surface plasmon resonance (LSPR) is utilized for various sensing materials. However, because of this high sensitivity, it is difficult to detect a specific substance among mixed materials. Here, we enhanced the size selectivity using a metal nanostructure. By preparing a cup-like metal nanostructure that is the same size as a virus, this cuplike structure may be able to capture a virus, and thus the LSPR characteristics would change. This phenomenon would not occur for larger materials, such as animal cells, i.e., this cuplike structure may have selectivity for material size. In this paper, we fabricated metal nanocups out of two-dimensional colloidal crystals by exploiting the difference of interfacial energy at a dielectric/metal interface. The size selectivity and plasmon characteristics of the fabricated metal nanocups were investigated with model viruses, i.e., virus-like polystyrene (PSt) nanoparticles with almost the same dielectric constant and size as a virus. As a result, the transmission spectra show a 20-nm red shift in the visible light range before and after adsorption of the model virus. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), optical microscopy, UV vis spectrometry and contact angle measurement results are also discussed.


18. Ting T.M., Nasef M.M., Hashim K. Evaluation of boron adsorption on new radiation grafted fibrous adsorbent containing N-methyl-D-glucamine // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2016. Vol. 91, № 7. P. 2009–2017.

BACKGROUNDThe performance of newly prepared fibrous boron selective adsorbent was investigated via equilibrium isotherms, kinetics and thermodynamics of boron adsorption from aqueous solutions. The adsorbent was obtained by radiation induced graft copolymerization (RIGC) of vinyl benzyl chloride (VBC) onto nylon-6 fibers followed by chemical treatment with N-methyl-D-glucamine (NMDG). RESULTSThe effect of solution pH on the boron adsorption capacity was investigated. The equilibrium adsorption data was fitted to the Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson isotherms, with the experimental data best fitting the Redlich-Peterson model. The kinetic data analyzed using the intra-particle diffusion model indicated that adsorption onto the fibrous chelating adsorbent is governed by a film diffusion mechanism. The thermodynamic adsorption parameters including the Gibb's free energy change (G(o)), enthalpy change (H-o) and entropy change (S-o) were determined and the results indicated that adsorption onto the fibrous adsorbent occurs spontaneously. CONCLUSIONThe high adsorption capacity and rapid kinetics suggest that the newly prepared fibrous adsorbent could have strong potential for boron removal from aqueous solutions. (c) 2015 Society of Chemical Industry


19. Torres-Knoop A. et al. Behavior of the Enthalpy of Adsorption in Nanoporous Materials Close to Saturation Conditions // J. Chem. Theory Comput. 2017. Vol. 13, № 7. P. 3326–3339.

Many important industrial separation processes based on adsorption operate close to saturation. In this regime, the underlying adsorption processes are mostly driven by entropic forces. At equilibrium, the entropy of adsorption is closely related to the enthalpy of adsorption. Thus, studying the behavior of the enthalpy of adsorption as a function of loading is fundamental to understanding separation processes. Unfortunately, close to saturation, the enthalpy of adsorption is hard to measure experimentally and hard to compute in simulations. In simulations, the enthalpy of adsorption is usually obtained from energy/particle fluctuations in the grand-canonical ensemble, but this methodology is hampered by vanishing insertions/deletions at high loading. To investigate the fundamental behavior of the enthalpy and entropy of adsorption at high loading, we develop a simplistic model of adsorption in a channel and show that at saturation the enthalpy of adsorption diverges to large positive values due to repulsive intermolecular interactions. However, there are many systems that can avoid repulsive intermolecular interactions and hence do not show this drastic increase in enthalpy of adsorption close to saturation. We find that the conventional grand-canonical Monte Carlo method is incapable of determining the enthalpy of adsorption from energy/particle fluctuations at high loading. Here, we show that by using the continuous fractional component Monte Carlo, the enthalpy of adsorption close to saturation conditions can be reliably obtained from the energy/particle fluctuations in the grand-canonical ensemble. The best method to study properties at saturation is the NVT energy (local-) slope methodology.


20. Tran H.N., Chao H.-P., You S.-J. Activated carbons from golden shower upon different chemical activation methods: Synthesis and characterizations // Adsorpt. Sci. Technol. 2018. Vol. 36, № 1–2. P. 95–113.

Activated carbons (ACs) were synthesized from golden shower (GS) through chemical activation. Two synthesis processes were used: one-stage and two-stage processes. In the one-stage process, GS that was impregnated with K2CO3 was directly pyrolyzed (GSAC), and the two-stage process consisted of (1) pyrolytic or hydrolytic carbonization to produce biochar or hydrochar and (2) subsequent chemical activation was defined as GSBAC and GSHAC, respectively. The activated carbon's characteristicsthermal stability and textural, physicochemical, structural, and crystal propertieswere thoroughly investigated. Results demonstrated that the characteristics of activated carbons strongly depend on the method used for their synthesis. The Brunauer-Emmett-Teller surface area followed the order GSAC (1413m(2)/g) > GSHAC (1238m(2)/g) > GSBAC (812m(2)/g). The existence of acidic groups was determined through Fourier transform infrared spectroscopy and Boehm titration. The excellent adsorptive capacities of the activated carbons were confirmed from the iodine number (1568-2695mg/g) and methylene number (143-233mg/g).


21. Vlasenko N.V. et al. Adsorption-desorption of ethanol on sulfonated resin catalysts for ethyl-tert-butyl ether synthesis // Adsorpt. Sci. Technol. 2017. Vol. 35, № 7–8. P. 630–640.

Ethanol adsorption on sulfonic resins of different morphological types, such as gel, macroporous sulfonic resin, mixed sample (1:1 mixture of gel-type sulfonic resin with aerosil) and sulfonic resin loaded on wide-porous mineral carrier was studied using the methods of quasi-equilibrium thermal desorption and quartz crystal microbalance. It has been observed that the faster ethanol adsorption proceeds on the macroporous sulfonic resin and the slower ethanol adsorption on the gel-type one. It is due to different swelling ability. It was found that the transfer of the ethanol molecules through the gel phase of sulfonic resin proceeds by means of the adsorption-desorption mechanism. The ratio of ethanol adsorption on sulfonic resin is one molecule per one acid site. During the ethanol adsorption on the gel and mixed sulfonic resin, one type of adsorbed complex is formed, whereas on the macroporous and loaded samples two adsorbed complexes with different energies are formed. This is probably because of the different localization of the acid sulfonic groups.


22. Wang Y. et al. The role of electronic metal-support interactions and its temperature dependence: CO adsorption and CO oxidation on Au/TiO2 catalysts in the presence of TiO2 bulk defects // J. Catal. 2017. Vol. 354. P. 46–60.

We report results of a comprehensive study on the effect of bulk defects on the catalytic behavior of Au/TiO2 catalysts in the CO oxidation reaction, combining quantitative information on the amount of surface and bulk defects from in situ non-contact electrical conductivity measurements after pretreatment and during reaction with information on the electronic/chemical state of the Au nanoparticles (NPs) provided by in situ IR spectroscopy. Treating the catalyst in strongly reducing atmosphere (10% CO/90% N-2) at 400 degrees C results in a distinct increase in electrical conductivity, indicative of the formation of defects (oxygen vacancies), which are stable at 80 degrees C in N-2. Long-term kinetic measurements performed at 80 degrees C show a distinctly lower activity of the bulk reduced catalyst, which increases slowly with time on stream, directly correlated with the decreasing abundance of bulk defects. The detrimental effect of bulk defects on the CO oxidation activity is shown to originate from the lowered CO adsorption strength and hence very low COad coverage on the Au NPs due to electronic metal-support interactions (EMSIs) induced by the presence of TiO2 bulk defects, in good agreement with our recent proposal (Wang et al., ACS Catal. 7 (2017) 2339). For reaction at -20 degrees C, EMSIs lead to a promoting effect on the CO oxidation, pointing to a change in the dominant reaction mechanism, away from the Au-assisted Mars-van Krevelen mechanism dominant at 80 degrees C. The role of EMSIs in the CO oxidation reaction and its temperature dependence is discussed in detail. (C) 2017 Elsevier Inc. All rights reserved.


23. 003795

Использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) при химическом травлении трековых мембран обеспечивает возможность управления формой их пор. Для выяснения механизма влияния ПАВ на процесс травления треков в нанометровом диапазоне размеров исследована адсорбция неионогенного ПАВ, полиоксиэтилен-4-нонилфенилового эфира, на пористых и непористых полиэтилентерефталатных пленках. Экспериментальные результаты проанализированы в сравнении с ранее полученными данными об адсорбции анионного ПАВ на аналогичных пленках. Сделан вывод, что поведение анионного и неионогенного ПАВ в отрицательно заряженных порах радиусом порядка 100 нм сильно различается вследствие электростатического исключения коионов из пор, играющего существенную роль только в случае диссоциирующего на ионы вещества.


24. Zhang S. et al. Molecular Dynamics Simulation of Basal Spacing, Energetics, and Structure Evolution of a Kaolinite-Formamide Intercalation Complex and Their Interfacial Interaction // J. Phys. Chem. C. 2018. Vol. 122, № 6. P. 3341–3349.

Molecular dynamics simulations were performed on kaolinite formamide complex models with various numbers of formamide molecules loaded in the kaolinite interlayer to explore the basal spacing, energetics, and structure evolution of the kaolinite formamide complex during the intercalation process. Additionally, the interfacial interactions of formamide with kaolinite interlayer surfaces were calculated. The calculation revealed that the basal spacing of kaolinite was enlarged to 9.6 angstrom at the beginning of intercalation. Formamide was arranged as a monolayer structure in the kaolinite interlayer with the molecular plane oriented at small angles with respect to the interlayer surface. With continuous intercalation, the basal spacing readily reached a stable stage at 10.6 angstrom, where formamide rearranged its structure by rotating the molecule plane along the C N bond that was parallel to the interlayer surface, which resulted in the molecular plane orienting at higher angles with respect to the interlayer surface. During this process, the C=O groups oriented toward the hydroxyl groups on the interlayer octahedral surface, and one of N H bonds progressively pointed toward the basal oxygens on the opposing interlayer tetrahedral surface. Continuous intercalation can enlarge the basal spacing to more than 14 angstrom with the prerequisite of overcoming the energy barrier, and then formamide evolved to a disordered bilayer structure in the kaolinite interlayer. The affinity of kaolinite interlayer surfaces for formamide motivated the intercalation process. The octahedral surface displayed a relatively larger affinity toward formamide compared to the tetrahedral surface partially due to the presence of hydroxyl groups that are more active in the intermolecular interactions with formamide.


25. Zhao L.-X. et al. Examination of current adsorption models for Pb(II) and Cu(II) adsorption onto Fe3O4@Mg2Al-NO3 Layered Double Hydroxide in aqueous solution // Adsorpt. Sci. Technol. 2018. Vol. 36, № 1–2. P. 669–683.

The adsorption of Pb(II) and Cu(II) onto Fe3O4@Mg2Al-NO3 Layered Double Hydroxide (LDH) as a function of Fe3O4@Mg2Al-NO3 LDH concentration was studied. An adsorbent concentration effect (C-s effect), namely adsorption isotherm declines as adsorbent concentration (C-s) increases, was observed. The experimental data were fitted to the adsorption models including the classic Freundlich model, the metastable-equilibrium adsorption theory, the flocculation model, the power function model, and the surface component activity model. The results show that the Freundlich-type metastable-equilibrium adsorption equation, the power function model, and the Freundlich-surface component activity equation can adequately describe the C-s effect observed in the batch adsorption tests as all the correlation coefficients (R-2) of the nonlinear plots are higher than 0.96. In other words, their intrinsic parameters simulated from the experimental data are independent of C-s value. It is considered that the Freundlich-surface component activity equation is the best model to describe the C-s effect of the studied adsorption systems by Akaike Information Criterion evaluation criterion.


26. 035866

Основным источником азота и кислорода является атмосферный воздух. Для промышленного производства этих газов используются: метод криогеной ректификации, короткоцикловая безнагревная адсорбция (КБА) или мембранная технология. Метод КБА основан на патенте американского изобретателя Скарстрома и стал использоваться в промышленности с 60-х гг. прошлого века. Криогенные установки позволяют осуществлять комплексное разделение воздуха с извлечением всех его компонентов при относительно небольших удельных затратах энергии.


27. 045942
Алисултанов З.З., Исрапов Э.Х. ВЛИЯНИЕ АДСОРБЦИИ АТОМОВ НА ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНОГО ГРАФЕНА // Инженерная физика. 2017. № 11. С. 20-27.

В рамках модели Андерсона рассмотрена задача об адсорбции атомов на поверхности многослойного графена с различными типами упаковки слоев. Получены аналитические выражения для плотности состояний бислоя графена и адатома. Исследовано изменение функций ширины и сдвига квазиуровня адатома, вызванное адсорбцией при различных значениях числа слоев.


28. 047100
Аркадьева И.Н., Фокина Е.А., Василенко В.А., Кольцова Э.М. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АДСОРБЦИИ ЛАККАЗЫ НА УГЛЕРОДНОМ НОСИТЕЛЕ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ КАТОДА БИОТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 8 (189). С. 87-89.

"Разработана математическая модель самопроизвольной адсорбционной иммобилизации лакказы на углеродном носителе. Модель включает в себя уравнения изменения концентрации фермента в результате его адсорбции на поверхности углеродного материала и вследствие диффузии фермента по толщине углеродного материала. Модель позволяет определить величину адсорбции и распределение фермента по толщине адсорбента.


29. 001770
Аскурава А.С., Синяева Л.А., Беланова Н.А., Карпов С.И., Селеменев В.Ф., Roessner F. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА АДСОРБЦИЮ ФОСФАТИДИЛХОЛИНА КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ УПОРЯДОЧЕННОСТИ // Журнал физической химии. 2017. Т. 91. № 6. С. 1054-1059.

"Рассмотрены закономерности адсорбции фосфатидилхолина (ФХ) в равновесных условиях из гексановых растворов неорганическими кремнийсодержащими материалами различной степени упорядоченности (MCM-41, MMC-1, силикагель) в интервале температур 283-323 K. Установлено, что для фосфолипида в области концентраций ce = (0.6-4.0) х 10-4 ммоль/дм3 на исследуемых материалах имеет место мономолекулярная адсорбция. Рассчитаны дифференциальные термодинамические характеристики (?G, ?H, ?S) процесса сорбции ФХ кремнийсодержащими материалами различной степени упорядоченности в диапазоне температур 283-323 K. Показано увеличение сродства кремнийсодержащих материалов к фосфолипиду при понижении температуры сорбционного процесса.


30. 006736
Бакулин А.В., Кулькова С.Е. АДСОРБЦИЯ ГАЛОГЕНОВ НА AS-СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ BETA2-GAAS(001)-(2X4) ПОВЕРХНОСТИ // Физика и техника полупроводников. 2016. Т. 50. № 2. С. 171-179.

"Методом проекционных присоединенных волн в плосковолновом базисе проведено изучение адсорбции галогенов (F, Cl, Br, I) на As-стабилизированной поверхности GaAs(001) с реконструкцией beta2-(2x4). Анализируется влияние галогенов на структурные и электронные характеристики поверхности полупроводника. Показано, что T''2-позиция на краю вакансионного ряда энергетически является наиболее предпочтительной для адсорбции F, Cl и Br, тогда как I предпочитает H3-позицию между смежными димерами мышьяка третьего от поверхности слоя. Образование связи Ga-галоген предполагает перенос заряда через опустошение занятых орбиталей поверхностных атомов димеров мышьяка, что ведет к ослаблению Ga-As-связей в подложке. Проведены оценки ослабления связей между поверхностными атомами подложки вследствие взаимодействия галогенов с поверхностью.


31. 001770

"Исследованы адсорбционная емкость и термодинамические характеристики адсорбции антикоагулянта варфарин на мезопористых диоксидах кремния, модифицированных аминопропильными группами, при рН 1.6 и 7.4 в температурном интервале 293–325 К. Модифицирование поверхности адсорбентов осуществлено двумя способами: одноступенчатым (соконденсацией) и двухступенчатым (прививкой). Полученные результаты сравнены с аналогичными данными для немодифицированного и других органомодифицированных мезопористых диоксидов кремния, исследованных ранее. В отличие от них аминопропилмодифицированные диоксиды кремния адсорбируют значительно меньшее количество варфарина и способны к его адсорбции в нейтральной среде. Обнаружено, что способ модифицирования матрицы диоксида кремния оказывает значительное влияние на адсорбцию варфарина и его взаимодействия с матрицами диоксида кремния в полученных композитах. Этот эффект объясняется различной доступностью адсорбционных центров диоксидов кремния, полученных соконденсацией и прививкой, для взаимодействий с варфарином и растворителем.


32. 040309
Киенская К.И., Ибрагимова Р.Р., Сорокина Е.В., Сардушкин М.В., Авраменко Г.В., Гузнова Н.Ю. АДСОРБЦИЯ НЕКОТОРЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА АДСОРБЕНТАХ РАЗЛИЧНОЙ ПОЛЯРНОСТИ // Бутлеровские сообщения. 2016. Т. 46. № 6. С. 120-123.

Изучена адсорбция из водных растворов рибавирина и интерферона альфа-2b на активированном угле и силикагеле. Рассчитаны параметры адсорбционных слоев. Обнаружено, что вид изотермы адсорбции интерферона зависит от рН среды. Показано влияние рибавирина на величину адсорбции интерферона из смешанных растворов.


33. 04504X
Козадеров О.А., Введенский А.В., Селеменев В.Ф. ЭФФЕКТ ТВЕРДОФАЗНОЙ АДСОРБЦИИ В ДИФФУЗИОННОЙ КИНЕТИКЕ СЕЛЕКТИВНОГО РАСТВОРЕНИЯ СПЛАВОВ // Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17. № 1. С. 161-167.

Применительно к потенциостатическому режиму поляризации при анодном селективном растворении гомогенного сплава поставлена и аналитически решена задача нестационарной диффузии, учитывающая равновесную твердофазную адсорбцию компонентов. Получены аналитические выражения для концентрационного поля и токового транзиента электроотрицательного компонента сплава. Установлено, что учет эффекта твердофазной адсорбции в случае хроноамперометрии избирательно растворяющихся AgAu-сплавов, построенных на основе серебра, приводит к увеличению расчетных значений коэффициента диффузии атомов Ag в сплаве. Влияние предполяризационного твердофазного адсорбционного накопления золота в поверхностном слое AgAu-сплава тем менее заметно, чем выше содержание серебра в объеме твердого раствора.


34. 001889
Кузнецова Т.Ф., Иванец А.И., Кульбицкая Л.В., Будейко Н.Л., Савка Ю.Д. СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОДНОРОДНО МЕЗОПОРИСТЫХ СИЛИКАТОВ МАГНИЯ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ КАТАЛИЗА И АДСОРБЦИИ // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 4. С. 381-387.

"Измерены изотермы низкотемпературной адсорбции-десорбции азота мезоструктурированным магнийсиликатным материалом, полученным с использованием супрамолекулярного цетилпиридиниевого темплата, жидкого стекла и растворов магниевых солей при различном соотношении Mg/Si. Синтезированы однородно мезопористые адсорбенты с развитой удельной поверхностью 1045-1195 м2/г, по БЭТ, и высоким кумулятивным объемом мезопор 1.210-1.646 см3/г. Наиболее характерным для образцов является узкое распределение мезопор по размерам с преобладающим диаметром -3.1-3.6 нм, а также гистерезис гибридной формы, доказывающий существование комбинации трубчатых и щелевидных мезопор в виде ГИТ-структур. В образцах идентифицированы ""мезопористые молекулярные сита"" типа МСМ-41 и, альтернативно, с ростом соотношения Mg/Si - типа МСМ-48 с гексагональной и кубической структурами пор соответственно.


35. 00179X
Латышев А.М., Бакулин А.В., Кулькова С.Е., Ху Ц.М., Янг Р. АДСОРБЦИЯ КИСЛОРОДА НА ПОВЕРХНОСТЯХ С НИЗКИМИ ИНДЕКСАМИ СПЛАВА TIAL3 // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2016. Т. 150. № 6 (12). С. 1140-1159.

Методом проекционных присоединенных волн в плоско-волновом базисе с обобщенным градиентным приближением для обменно-корреляционного функционала изучена адсорбция кислорода на поверхностях (001), (100) и (110) с низкими индексами сплава TiAl3. Установлено, что наиболее энергетически предпочтительными для адсорбции кислорода являются ямочные H-позиции на поверхности (001) и мостиковые В-позиции на поверхностях (110) и (100). Обсуждаются структурные и электронные факторы, обусловливающие их энергетическую предпочтительность. Проведен анализ изменений атомной и электронной структур приповерхностных слоев при повышении концентрации кислорода до трех монослоев. Показано, что формирование химической связи кислорода с обоими элементами приводит к появлению отщепленных состояний от дна их валентных зон, что сопровождается образованием запрещенной зоны на уровне Ферми и ослаблением металлических связей Ti-Al в сплаве. На алюминиевых окончаниях поверхностей (001) и (110) наблюдается приоритет окисления алюминия над титаном. В целом энергетика связи кислорода на смешанном окончании рассмотренных поверхностей с низкими индексами выше, чем на алюминиевом окончании. Расчет диффузии кислорода в сплаве TiAl3 показал, что наименьшие значения барьеров соответствуют диффузии между тетраэдрическими позициями в плоскости (001), тогда как диффузия кислорода в направлении [001] проходит через октаэдрические и тетраэдрические позиции. Повышение концентрации алюминия в сплаве способствует понижению энергетических барьеров для диффузии кислорода по сравнению с соответствующими барьерами в сплаве ? -TiAl.


36. 001889
Меньщиков И.Е., Фомкин А.А., Арабей А.Б., Школин А.В., Стриженов Е.М. ОПИСАНИЕ АДСОРБЦИИ МЕТАНА НА МИКРОПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ АДСОРБЕНТАХ В ОБЛАСТИ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ТЕМПЕРАТУР НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЯ ДУБИНИНА–АСТАХОВА // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2016. Т. 52. № 4. С. 339-344.

"Разработка теоретических подходов для описания адсорбция метана в области сверхкритических температур ( Т > 190.77 K) является актуальной проблемой для систем адсорбционного концентрирования газа в энергетических установках ... Работы в этом направлении получили существенное развитие в последние десятилетия в связи с разработкой новых высокоактивных адсорбентов - микропористых активных углей и пористых полимеров...


37. 001770

"Разработана молекулярно-статистическая теория для расчета линейного натяжения многокомпонентных капель малого размера в двухмерных адсорбционных системах; теория описывает дискретные распределения молекул в пространстве (на шкале размеров соизмеримых с размером молекул) и континуальные распределения молекул (на малых расстояниях внутри ячеек) при их поступательном и колебательном движениях. Учтены парные потенциалы межмолекулярных взаимодействий (типа потенциала Ми) в нескольких координационных сферах. Для простоты предположено, что различия в размерах компонентов смеси малы и соизмеримы с размерами адсорбционных центров адсорбента. Получены выражения для компонентов тензора давления внутри малых капель, находящихся на неоднородной поверхности адсорбента, что позволяет рассчитать термодинамические характеристики границы раздела пар–жидкость, включая линейное натяжение. Обсуждены вопросы уточнения молекулярной теории: описание свойств малых капель с помощью координационной модели ее структуры, учет влияния адсорбата на состояние приповерхностной области адсорбента и фактора неоднородности поверхности на условия формирования капель.


38. 008036

Методом циклической вольтамперометрии (ЦВА) исследовано влияние компонентов окислительно-восстановительной (redox) пары K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] на динамику формирования монослоев октантиола (ОТ) на золоте из водных тиолсодержащих растворов 0.1 М?NaClO4. Показано, что формирование монослоев ОТ зависит от присутствия ионов гексацианоферрата (II)/(III) в растворе. Введение компонентов redox-пары [Fe(CN)6]3-/4- приводит к резкому увеличению времени формирования изолирующих монослойных пленок ОТ, характеризующихся меньшей стабильностью. Дестабилизирующее и тормозящее действие ионов [Fe(CN)6]3-/4- усиливается с ростом их концентрации в растворе. Проведена оценка адсорбционной активности отдельных компонентов redox-пары. Обнаружена сильная и примерно одинаковая адсорбционная активность ионов [Fe(CN)6]3- и [Fe(CN)6]4- на золоте в присутствии октантиола. ОТ и ионы гексацианоферрата (II)/(III) по адсорбционной активности на золотом электроде можно поставить в следующий ряд: ОТ > [Fe(CN)6]3- ? [Fe(CN)6]4-. Предложены рекомендации, способствующие уменьшению мешающего действия ионов redox-пары K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] при исследовании изолирующих свойств монослоев тиолов на золоте.


39. 002311

На основе изотерм избыточной адсорбции диоксида углерода, полученных на шести образцах углеродных адсорбентов в интервале температур 293-423 К и давлений до 6 МПа, рассчитаны изотермы полного содержания, изостерические и средние теплоты, а также характеристические энергии адсорбции. Средние изостерические теплоты хорошо согласуются со средними теплотами адсорбции, которые определены по уравнению, связывающему теплоту с характеристической энергией адсорбции.


40. 001770
Солдатов А.П., Кириченко А.Н., Татьянин Е.В. АДСОРБЦИЯ ВОДОРОДА В РЯДУ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР: ГРАФЕНЫ?НАНОТРУБКИ ИЗ ГРАФЕНОВ?НАНОКРИСТАЛЛИТЫ // Журнал физической химии. 2016. Т. 90. № 7. С. 1038-1046.

Впервые проведено сравнительное исследование водород-адсорбционной способности углеродных наноструктур трех типов: графенов, ориентированных углеродных нанотрубок из графенов (ОУНТГ) и нанокристаллитов пироуглерода (НКП), синтезированных в порах ультрафильтрационных мембран “TRUMEM” с Dср = 50 и 90 нм, с использованием метана в качестве пиролизуемого газа. Морфология углеродных наноструктур исследована методами рентгенографического анализа, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), спектроскопии комбинационного рассеяния (КРС) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Адсорбция водорода исследована с использованием термогравиметрического анализа (ТГА), совмещенного с масс-спектрометрическим анализом. Показано, что способностью адсорбировать и сохранять водород обладают только ОУНТГ, при этом найдено, что его десорбция при атмосферном давлении протекает при температуре ~175°C. Проведено количественное определение адсорбции водорода в ОУНТГ, достигающее ~1.5% от их массы. С использованием определенных допущений, разработана зависимость, связывающая массу углерода, необходимого для образования моностенных ОУНТГ в порах мембраны, с площадью поровой поверхности. Введен численный фактор ? = mн/mр, где mн – реально нанесенная масса углерода при формировании ОУНТГ, а mр – расчетная масса углерода, необходимого для образования ОУНТГ. Установлено, что зависимость удельной адсорбции водорода от ? имеет максимум при значении фактора 1.2, при этом способность ОУНТГ адсорбировать и сохранять водород выполняется при соотношении: 0.4–0.6 < ? < 1.5–1.7. Рассмотрены возможные механизмы адсорбции водорода и ее взаимосвязь со структурой углеродных наноструктур.


41. 005288

"Показано, что освещение белым светом при адсорбции полианионных молекул фермента глюкозооксидазы на поверхность структуры Ю2/полиэтиленимин приводит к уменьшению поверхностной концентрации молекул фермента в 7 раз, а на поверхность иn-Si/SiO2/полиэтиленимин - к увеличению в 3 раза. Изменение результатов адсорбции при изменении интенсивности облучения объяснены электронными процессами и перезарядкой электронных состояний на границе Si/SiO2 и в SiO2.


42. 006793
Стовпяга Е.Ю., Грудинкин С.А., Курдюков Д.А., Кукушкина Ю.А., Нащекин А.В., Соколов В.В., Yakovlev D.R., Голубев В.Г. МОНОДИСПЕРСНЫЕ СФЕРИЧЕСКИЕ МЕЗО-МАКРОПОРИСТЫЕ ЧАСТИЦЫ КРЕМНЕЗЕМА: СИНТЕЗ И АДСОРБЦИЯ БИОМАКРОМОЛЕКУЛ // Физика твердого тела. 2016. Т. 58. № 11. С. 2256-2261.

"Методом химического травления в автоклаве получены монодисперсные сферические частицы кремнезема, содержащие крупные мезопоры (более 10 nm) и макропоры (до 100 nm). Разработан метод введения в поры молекул глобулярного белка миоглобина. Метод заполнения основан на высокой адсорбционной способности развитой внутренней пористой структуры частиц. Исследованы структура и адсорбционные свойства полученных материалов. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (N 15-52-12011) и DFG в рамках ICRC TRR 160.


43. 002311

"Методом обращенной газовой хроматографии определены термодинамические характеристики адсорбции органических молекул на упорядоченном органосилилированном композите МСМ-41 с привитыми триметилсилильными группами (MMet) и нанесенным на поверхность меламином. Из значений удельных удерживаемых объемов рассчитаны мольные изменения внутренней энергии и энтропии при адсорбции, а также дисперсионная и специфическая составляющие величины, пропорциональной энергии Гельмгольца адсорбции, и вклад метильной группы в теплоту адсорбции. Установлено, что изменение значений удерживаемых объемов определяется дисперсионной составляющей энергии Гельмгольца адсорбции, а энергия специфических взаимодействий остается практически неизменной. После покрытия поверхности адсорбента вторым и третьим слоем меламина изменения значений -?U и -?S при адсорбции членов гомологического ряда н-алканов настолько малы, что лежат в пределах допустимых погрешностей измерений. Это наблюдение можно объяснить особенностями адсорбции алканов в щелевидных порах супрамолекулярной структуры меламина.


44. 001770

"Построены уравнения, самосогласованно описывающие химическое и механическое равновесия в неоднородных системах. Уравнения построены на основе модели решеточного газа, использующей дискретные распределения молекул в пространстве (на шкале размеров, соизмеримых с размером молекул) и континуальные распределения молекул (на малых расстояниях внутри ячеек) при их поступательном и колебательном движениях. Показано, что теория позволяет унифицированным способом дать описание равновесных распределений молекул в трех агрегатных состояниях и на границах их фаз. Учтены потенциальные функции межмолекулярных взаимодействий (типа парных потенциалов Ми) в нескольких координационных сферах, которые определяют сжимаемость решеточной структуры. Для простоты принято, что различия в размерах компонентов смеси малы. Получены выражения для локальных компонентов тензора давления внутри многокомпонентных твердых фаз и в неоднородных системах: адсорбционных, абсорбционных, и для границ раздела фаз. Установлено, что с их помощью можно рассчитывать параметры решеток деформируемых фаз и термодинамические характеристики границ раздела фаз, включая поверхностное натяжение. Обсуждена тензорная природа химического потенциала в неоднородных системах.


45. 001889
Товбин Ю.К., Комаров В.Н., Гвоздева Е.Е. ВОПРОСЫ АНАЛИЗА ХАРАКТЕРНЫХ ВРЕМЕН ВАКАНСИОННОЙ РЕЛАКСАЦИИ В МАЛЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ ПРИ АДСОРБЦИИ И АБСОРБЦИИ // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 4. С. 339-350.

"Процесс выравнивания плотности вакансий в твердых телах определяет времена достижения равновесного состояния и условия для применения уравнений неравновесной термодинамики, в частности, использования диффузионных уравнений переноса атомов. Рассмотрены вопросы анализа характерных времен вакансионной релаксации в малых одно- и двухкомпонентных твердых телах (гранулы твердофазных систем или аэрозольные частицы). Обсуждаются различия в значениях времен релаксаций при тепловом переносе меток в процессе самодиффузии и в ходе массопереноса. Показано, что учет термодинамического сомножителя в коэффициенте диффузионного массопереноса уменьшает времена релаксаций процессов перемешивания атомов в двухкомпонентных смесях на три и более порядков по сравнению с учетом вклада только от коэффициента самодиффузии, а на начальной стадии вакансионного переноса коэффициент переноса вакансий может превышать коэффициенты самодиффузии атомов на 3-7 порядков. Рассмотрены размерные зависимости указанных времен релаксаций, полученные в диффузионном приближении.


46. 001889
Толмачев А.М., Анучин К.М., Фоменков П.Е., Крюченкова Н.Г., Фирсов Д.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ АДСОРБЦИИ МЕТАНА В МИКРОПОРИСТЫХ АКТИВНЫХ УГЛЯХ И НАНОТРУБКАХ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ И КВАНТОВОЙ ХИМИИ // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 2. С. 132-136.

"Рассчитаны дифференциальные мольные изостерические и интегральные теплоты адсорбции метана на ряде микропористых углеродных адсорбентов различного происхождения. Определены значения плотностей интегральных теплот адсорбции метана на рассматриваемых адсорбентах ?, как отношение интегральной теплоты адсорбции к объему микропор. Определена зависимость плотности интегральной теплоты адсорбции от стандартной характеристической энергии адсорбции E0. Показано, что с ростом E0 значение плотности ? увеличивается. Представлены результаты расчета удельного количества аккумулируемого метана Vуд в зависимости от энерго-структурного параметра адсорбентов.


47. 003795
Фомкин А.А., Меньщиков И.Е., Прибылов А.А., Гурьянов В.В., Школин А.В., Зайцев Д.С., Твардовский А.В. АДСОРБЦИЯ МЕТАНА НА МИКРОПОРИСТОМ УГЛЕРОДНОМ АДСОРБЕНТЕ С ШИРОКИМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОР ПО РАЗМЕРАМ //Коллоидный журнал. 2017. Т. 79. № 1. С. 96-103.

Исследована адсорбция метана на микропористом углеродном адсорбенте с бимодальным распределением пор по размерам в диапазоне температур 303–333 K и давлении до 30 МПа. Общий объем микропор, определенный по методу Дубинина, достигает 1.02 см3/г. Максимальные величины адсорбции метана ?18 ммоль/г получены при температуре 303 K и давлении 30 МПа. По экспериментальным данным построены изостеры адсорбции метана, и с использованием их линейности рассчитаны адсорбционные равновесия при низких температурах. Проведено сравнение экспериментальных изотерм адсорбции метана с рассчитанными на основе уравнения Дубинина–Николаева с вариацией E и n. Выявлена температурная зависимость указанных параметров. Рассчитаны удельные характеристики адсорбционного аккумулирования метана.


48. 047100
Шамина Е.Н., Лебедев Н.Г. ВЛИЯНИЕ АДСОРБЦИИ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ КИСЛОРОДА НА ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ ГРАФЕНОВОЙ НАНОЛЕНТЫ // Математическая физика и компьютерное моделирование. 2017. Т. 20. № 4. С. 95-102.

В работе представлены результаты квантово-химических полуэмпирических исследований процессов адсорбции атомов и молекул кислорода на поверхности графеновой наноленты. Расчеты выполнены на основе модели молекулярного кластера c граничными псевдоатомами с использованием полуэмпирических расчетных схем MNDO и PM3. Определены энергетические характеристики процессов адсорбции.


49. 001770
Шкилев В.П., Лобанов В.В. ТЕРМОДИНАМИКА АДСОРБЦИИ НА ДЕФОРМИРУЕМЫХ АДСОРБЕНТАХ // Журнал физической химии. 2017. Т. 91. № 4. С. 712-719.

Предложен новый подход к построению термодинамики адсорбции, позволяющий получить строгие термодинамические соотношения для любой адсорбционной системы, в том числе для системы с деформируемым адсорбентом. Выведены выражения для термодинамических функций адсорбционной системы, представляющей собой произвольный контрольный объем, содержащий адсорбент вместе с адсорбированным газом. Отмечено, что роль адсорбции в полученных выражениях играет общее количество адсорбата, находящееся в системе; при подходящем задании границ контрольного объема эта величина совпадает с абсолютной адсорбцией (адсорбция как полное содержание).


50. 001889

В работе предложен полуэмпирический метод описания адсорбционно-стимулированной деформации микропористых адсорбентов на основе обобщенного потенциала межмолекулярного взаимодействия 6–n. Проведены расчеты для адсорбционных систем “микропористый углеродный адсорбент–метан” и “цеолит NaX–Хе” в интервале температур от 178 до 393 K и давлений от 1 Па до 6 МПа. Полученные уравнения качественно правильно описывают экспериментальные данные.


51. 002311
Школин А.В., Фомкин А.А., Потапов С.В. ТЕРМОДИНАМИКА АДСОРБЦИИ КРИПТОНА НА МИКРОПОРИСТОМ УГЛЕРОДНОМ АДСОРБЕНТЕ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ // Известия Академии наук. Серия химическая. 2017. № 4. С. 607-613.

Исследована адсорбция метана на микропористом углеродном адсорбенте с бимодальным распределением пор по размерам в диапазоне температур 303–333 K и давлении до 30 МПа. Общий объем микропор, определенный по методу Дубинина, достигает 1.02 см3/г. Максимальные величины адсорбции метана ?18 ммоль/г получены при температуре 303 K и давлении 30 МПа. По экспериментальным данным построены изостеры адсорбции метана, и с использованием их линейности рассчитаны адсорбционные равновесия при низких температурах. Проведено сравнение экспериментальных изотерм адсорбции метана с рассчитанными на основе уравнения Дубинина–Николаева с вариацией E и n. Выявлена температурная зависимость указанных параметров. Рассчитаны удельные характеристики адсорбционного аккумулирования метана.


52. 001889
ЭНЕРГЕТИКА АДСОРБЦИИ МЕТАНА НА МИКРОПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ АДСОРБЕНТАХ Меньщиков И.Е., Фомкин А.А., Школин А.В., Стриженов Е.М., Зайцев Д.С., Твардовский А.В. Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 5. С. 459-464.

Рассчитаны дифференциальные мольные изостерические и интегральные теплоты адсорбции метана на ряде микропористых углеродных адсорбентов различного происхождения. Определены значения плотностей интегральных теплот адсорбции метана на рассматриваемых адсорбентах ?, как отношение интегральной теплоты адсорбции к объему микропор. Определена зависимость плотности интегральной теплоты адсорбции от стандартной характеристической энергии адсорбции E0. Показано, что с ростом E0 значение плотности ? увеличивается. Представлены результаты расчета удельного количества аккумулируемого метана Vуд в зависимости от энерго-структурного параметра адсорбентов.


53. 034346
Яковина О.А., Лисицын А.С. ИССЛЕДОВАНИЕ НАНЕСЕННЫХ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ PT С ПОМОЩЬЮ ХЕМОСОРБЦИИ И ТЕРМОДЕСОРБЦИИ // Химия в интересах устойчивого развития. 2016. Т. 24. № 2. С. 177-185.

Представлены результаты хемосорбционных измерений и экспериментов по термодесорбции водорода, выполненных на образцах Pt/?-Al2O3 с нанокластерами Pt (размер <1 нм). Исследованы причины обратимого изменения адсорбционных свойств. Результаты сопоставлены с данными для наночастиц платины (с размером преимущественно 2-3 нм), нанесенных на “инертный” оксид (SiO2). Продемонстрирована высокая чувствительность хемосорбционных методов и ТПД к изменению состояния нанесенных кластеров металла при термообработках образцов в восстановительной и нейтральной средах. Показано, что адсорбция водорода на ультрадисперсных системах является активированной, а адсорбционная емкость образцов, определяемая по кислород-водородному титрованию, может уменьшаться в процессе многократного титрования. Отмечено сильное влияние Н2О на термодесорбцию водорода с образцов Pt/?-Al2O3, восстановленных при высокой температуре. Представлена интерпретация полученных результатов, учитывающая структурные изменения нанокластеров в области низких температур и образование кислородных вакансий на границе раздела металл - носитель под действием Н2 при высокой температур


На главную К списку выставокАрхив выставок