Адсорбционная деформация в многокомпонентных пористых системах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обсуждается обобщение процедуры расчета локальных механических модулей многокомпонентных пористых материалов в процессе адсорбционной деформации смесью адсорбированных молекул. Пористая система моделируется двухуровневой структурной моделью, состоящей из связанных между собой системы глобул/зерен и системы пор, внутри которых происходит адсорбция. Адсорбат одновременно влияет на внешнюю и внутреннюю поверхность адсорбента, меняя объем образца с фиксированным количеством адсорбента. На основе двухуровневых структурных моделей деформируемых пористых тел в рамках модели решеточного газа сформулированы уравнения, обеспечивающие самосогласованное описание изменения их объема и парциальных изотерм адсорбции как функции внешнего давления адсорбата при фиксированной температуре. Для простоты изложения схемы расчета принята соизмеримость размеров атомов твердого тела и компонентов мобильной фазы адсорбата. Молекулярный уровень отражает собственный объем молекул и их латеральное взаимодействие в квазимическом приближении. Надмолекулярный уровень модели представлен в виде зерна пористого материала с заданной функцией распределения связанных между собой пор разного типа и размера. На примере модуля сжатия рассмотрена методика расчета средних локальных механических модулей, характеризующих механические свойства твердых тел.

Об авторах

Ю. К. Товбин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: karaul@gmail.com
Россия, 119991, Москва

Список литературы

  1. Хилл Т. // Катализ, вопросы теории и методы исследования: Пер. с анг. М.: Изд-во ин. лит. 1955. С. 276.
  2. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2017. Т. 91. № 9. С. 1453.
  3. Gor G.Yu., Neimark A.V. // Langmuir. 2011. V. 27. P. 6926.
  4. Gor G.Yu., Huber P., Bernstein N. // Applied Physics Reviews. 2017. V. 4. P. 011303.
  5. Shkolin A.V., Men’shchikov I.E., Khozina E.V., Yakovlev V.Yu., Simonov V.N., Fomkin A.A. // J. Chem. Eng. Data. https://doi.org/10.1021/acs.jced.1c00904
  6. Neimark A.V., Grenev I. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 749.
  7. Shkolin A.V., Men’shchikov I.E., Khozina E.V., Yakovlev V.Yu., Fomkin A.A. // Adsorption. https://doi.org/10.1007/s10450-022-00370-y
  8. Товбин Ю.К. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2021. Т. 57. № 1. С. 3.
  9. Товбин Ю.К. // Изв. АН. Сер. химич. 2003. № 4. С. 827.
  10. Товбин Ю.К. Молекулярная теория адсорбции в пористых телах. М.: Физматлит, 2012. 624 с.
  11. Хилл Т. Статистическая механика. М.: Изд-во иностр. лит., 1960.
  12. Товбин Ю.К., Теория физико-химических процессов на границе газ–твердое тело. М.: Наука, 1990. 288 с.
  13. Черемской П.Г. Поры в твердом теле. М.: Энергоатомиздат, 1990. 376 с.
  14. Borowkow M., Zagorski R. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. P. 5397.
  15. Forni D., Molinari D., Rossetti I., Pernocine N. // Appl. Catalysis A: General. 1999. V. 185. P. 269.
  16. Kowalczyk Z., Jodzis S., Sentek J. // Appl. Catalysis A: General. 1996. V. 138. P. 83.
  17. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2021. Т. 95. № 9. С. 1304.
  18. Гиршфельдер Дж., Кертис Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 929 с.
  19. Мелвин-Хьюз Е.А. Физическая химия, М.: Изд-во иностр. лит., 1962. Кн. 1. и 2. 1148 с.
  20. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2015. Т. 89. № 11 С. 1704.
  21. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2013. Т. 87. № 7. С. 1097.
  22. Товбин Ю.К., Рабинович А.Б. // ЖФХ. 2014. Т. 88. № 2. С. 201.
  23. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.7.Теория упругости. М.: Наука, 1987. 246 с.
  24. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2014. Т. 88. № 6. С. 1032.
  25. Товбин Ю. К. // ЖФХ. 2016. Т. 90. № 7. С. 1059.
  26. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2016. Т. 90. № 8. С. 1135.
  27. Товбин Ю.К., Сенявин М.М., Жидкова Л.К. // ЖФХ. 1999. Т. 73. № 2. С. 304.
  28. Товбин Ю.К. // Химич. физика. 2002. Т. 21. № 1. С. 83.
  29. Марадудин А. Дефекты и колебательный спектр кристаллов. М.: Мир. 1968. 432 с.
  30. Дин П. // Вычислительные методы в теории твердого тела. М.: Мир, 1975. С. 209.
  31. Товбин Ю.К., Титов С.В., Комаров В.Н. // Физика твердого тела. 2015. Т. 57. № 2. С. 342.
  32. Лейбфрид Г. Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов. М.; Л.: ГИФМЛ, 1963. 313 с.
  33. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2015. Т. 89. № 10. С. 1666.
  34. Киселев А.В., Пошкус Д.П., Яшин Я.И. Молекулярные основы адсорбционной хроматографии. М.: Химия, 1986. 269 с.
  35. Киселев А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. М.: Высшая школа, 1986. 360 с.
  36. Авгуль Н.Н., Киселев А.В., Пошкус Д.П. Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях. М.: Химия, 1975. 284 с.
  37. Steele W. The Interaction of Gases with Solid Surfaces. Oxford etc.: Pergamon Press, 1974. 349 p.
  38. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2014. Т. 88. № 11. С. 1788.
  39. Товбин Ю.К. Малые системы и основы термодинамики. М.: Физматлит, 2018. 404 с.
  40. Guggenheim E.A. Mixture. Oxford: Univer. Press, 1952. 271 p.
  41. Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. Л.: Химия, 1987. 335 с.
  42. Товбин Ю.К. // ЖФХ. 2012. Т. 86. № 4. С. 788.
  43. Tovbin Yu.K. // Progress in Surface Science. 1990. V.34. № 1–4. P. 1–235.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Ю.К. Товбин, 2023