Материал: Модифіковані адсорбенти та межі їх використання

Подібні перетворення спостерігаються при нагріванні у вакуумі попередньо гідрованого алмазу - грань (100), що має структуру (1x1), набуває структуру (2x1), і на поверхні утворюються зв'язку С=С [16].

Зрозуміло, що такі перетворення мають істотний вплив на фізико - хімічні властивості поверхні, такі як адсорбційна здатність, змочуваність і ін., що свідчить про хімічне модифікування. До теперішнього часу досить добре вивчені перетворення поверхневих функціональних груп ВМ під дією зовнішніх реагентів [17]:

Таким чином, на поверхні ВМ можуть бути отримані найрізноманітніші групи. Наприклад:

8. МЕЖІ ВИКОРИСТАННЯ МОДИФІКОВАНИХ АДСОРБЕНТІВ

сорбція модифікатор кремнезем адсорбент

Межі використання адсорбентів в значній мірі визначаються такими основними характеристиками, як структура, хімічний склад, у тому числі хімічний склад та будова поверхні. Природа поверхні в процесах адсорбції отримує значну роль в просі розробки нових способів модифікування поверхні адсорбентів, а також в нанотехнологіях та наноматеріалів. У нанопорошках суттєво збільшується питома поверхня і відношення кількості атомів, вийшовших на поверхню, до їх складу в об’ємі. І, як наслідок, хімічна природа поверхневих атомів на поверхні буде визначати й адсорбційну активність таких матеріалів [11,17].

Найбільш пряма та традиційна мета адсорбції - це поглинання шкідливих компонентів із газових та рідких середовищ при рішенні екологічних, технологічних, медичних, військових задач: осушка та очистка середовищ, з урахуванням крові (гемосорбції), лімфи (лімфо - сорбція), плазми (плазмо - сорбція), води для пиття, промислових стоків та газових викидів, спирта, цукру, пива, вин; всмоктування шкідливих домішок (токсичні, ядовиті, вариво небезпечних, радіоактивних та ін..). Цю ж властивість адсорбентів використовують при створенні вакуумних адсорбційних насосів. Основними критеріями ефективності використання адсорбентів при рішенні вказаних задач являється повнота видалення небажаних компонентів з середовища, ступінь очистки цілого продукту, витрат адсорбенту на одиницю маси (об’єму) очищуванного або поглинутого продукту, можливість багаторазового застосування адсорбенту у тому ж або іншому адсорбційному процесі. Очистка може проводитися як в стаціонарному, так і в динамічному режимах. В останньому випадку адсорбент може бути як в нерухому, так і в псевдоожижаном та рухомому стані [18].

Здатність адсорбентів поглинати різні речовини в достатньо великих межах (від декількох до десятків масових відсотків) знаходять застосування для рішення задач зберігання компонентів у адсорбірованому вигляді. На таких принципах створений дозатори мікрокількості речовин, виконують зберігання, наприклад ацетилену для недопущенні його вибуху при зберіганні його у чистому вигляді в балонах. Одним з варіантів зберігання водню та інших енергоносіїв ( наприклад метана, пропана) може бути адсорбент, насичений при підвищеному тиску відповідною речовиною, яка у подальшому може десорбуватись при атмосферному тиску.

Здатність пористих матеріалів при високих тисках адсорбувати, а при атмосферному десорбувать ( наприклад рідини) може бути використана при створенні демфірних установ [19].

Важливе направлення використання адсорбенту базується на екзотермічних процесах адсорбції та ендотермічності десорбції. На основі таких ефектів з використанням адсорбентів створюють різні види адсорбційних теплових машин, наприклад, адсорбційні холодильники, установки для швидкого розігрівання двигуна авто в зимовий час, кондиціонери для авто, житлових примешкань та ін..

Суттєво скращуються характеристики та розширяються межі використання промислових адсорбентів з модифікованою поверхнею.

Бажано відмітити, що носії з модифікованою поверхнею можуть також знайти ефективне використання при створенні гетерогенних каталізаторів завдяки підвищеній сорбційній активності. Титановмістний силікагель (ТС) був випробуваний в якості носія для отримання гетерогенного родійовмісного каталізатора [20].

ЛІТЕРАТУРА

1. Российская академия наук. Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности - М: Клязьма, 2010.

2.      Гришина Е.П. Основы химии окружающей среды. Ч2. Химические процессы в гидросфере - М: Владимир, 2009.

.        Лисичкин Г.В. Химия привитых поверхностных соединений - М: Физматлит, 2003.

.        Киселев А.В. Поверхностные химические соединения и их роль в явлении адсорбции - М: МГУ,1960.

.        Киселев А.В. Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхносных соединений и адсорбированих веществ - М: Наука,1972.

.        Алесковский В.Б. Журнал прикладная химия,1974.

.        Пилипенко А.Т. Аналитическая химия - М: Химия,1990.

.        Неймарк Н.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов - Киев: Наукова думка,1982.