Абдугаффарова К.К_МТМм_1402-converted. Диссертация содержит 91 страницу, в том числе 29 рисунков, 19 таблиц, 90 источников, 1 приложение

• Название: Диссертация содержит 91 страницу, в том числе 29 рисунков, 19 таблиц, 90 источников, 1 приложение
• Дата: 10.09.2019
• Размер: 2.37 Mb.
• Имя файла: Абдугаффарова К.К_МТМм_1402-converted.docx
• Тип: Диссертация; #86462
• страница: 8 из 21

Низкотемпературная газовая адсорбция

Низкотемпературная адсорбция построена на отличающейся способности компонентов газа адсорбироваться на твердых поглотителях.

Метод низкотемпературной адсорбции азота при сопоставлении с другими методами газовой адсорбции дает возможность вычислить поверхность в диапазоне от 0,1 до 2000 м²/г с относительной погрешностью 2-5%. Основные признаки данного способа являются адсорбция молекул газа на исследуемой поверхности пробы [74].

Для исследования использовался газо-адсорбционный порозиметр thermo scientific surfer (рисунок 2.4, технические характеристики прибора представлены в таблице 2.4). Работа прибора основана на вычислении изотерм адсорбции газов и паров волюметрическим методом, который дает возможность точно и быстро измерять представленные параметры пористых и непористых образцов [73].


Рисунок 2.4 - Газо-адсорбционный порозиметр Thermo Scientific Surfer

Таблица 2.4 – Технические характеристики газо-адсорбционного порозиметра Thermo Scientific Surfer [75]

Аналитические возможности	Режимы химической или физической адсорбции.
Удельная поверхность:	От 0,005 м2/г и выше (криптона при 77К) От 0,01 м2/г и выше (азота при 77К)
Удельный объем пор	от 0,0001 см3/г
Диапазон размеров пор (диаметр)	0,32-500 нм
Применяемые адсорбаты	Физическая адсорбция: N2, Kr, Ar, CO2, He и пр.
Стандартный объем ячейки для образца	Около 10 см3 с вакуумным краном (ID= 8мм)

Главной задачей оборудования является произведение подачи в систему точно заданного количества газа для исследования его взаимодействия с материалом. Количество адсорбированного газа можно
44

отдельных модуля, анализатор и дегазатор для подготовки образца, применять которые возможно, как независимо друг от друга, так и соединяя их вместе. Перед началом эксперимента образец, имеющий поры обязан быть высушен и дегазирован. Скорость подготовки образца связанна с природой материала и размером пор, и обычно отнимает большую часть времени [74].

Для того что бы провести эксперимент камеру с анализируемым образцом дегазируют и вакуумируют, затем происходит подача газа небольшими порциями при температуре жидкого азота. Возникает процесс адсорбции. Определенное число молекул газа спускается на поверхность адсорбата, в последующем, число молекул постепенно увеличивается, и на поверхности возникает монослой. При дальнейшем заполнении поверхности, начинает образовываться очередной слой адсорбата, а за ним другой, и так до тех пор, пока не происходит насыщение. После насыщения давление постепенно снижается, и протекает обратный процесс – десорбция [73-74].

Из-за различных структурных особенностей поверхности материала, встречаются разные виды изотерм адсорбции. Исследование изотерм адсорбции газа дает шанс сделать выводы об удельной поверхности материала [75].

Для того что бы рассчитать удельную поверхность используют модель Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ), которая дает возможность узнать количество молекул адсорбата, из которых состоит монослой на поверхности адсорбента. Зная площадь молекулы адсорбата и их количество, можно подсчитать общую площадь поверхности [75].