Локализация водорода в поровом пространстве активированного угля

• Main Authors: Туров, В.В., Гунько, В.М., Козынченко, О.П., Теннисон, С.Р., Михаловский, С.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України 2011
• Series: Хімія, фізика та технологія поверхні
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29038

Методом низкотемпературной 1Н ЯМР-спектроскопии в квазиизобарических условиях (Р = 1,1·105 Па) изучена адсорбция водорода на активированных углях (АУ), полученных путем карбонизации пористых фенолформальдегидных смол с последующей активацией СО2 со степенью обгара 86% (АУ-86) и 47% (АУ-47). Показано, что адсорбция водорода в порах АУ-86 с удельной поверхностью 3463 см2/г в квазиизобарических условиях (Р = 1,1 105 Па) увеличивается с ростом концентрации предадсорбированной воды. В случае присутствия в образце 40 мг/г Н2О адсорбция водорода достигает 1,4 мг/г при Т = 200 К. Установлено, что адсорбированный водород локализован в щелевидных микропорах в областях порового пространства, для которых экранирующий эффект поверхности близок к нулю. Полученные результаты объяснены существованием для щелевидных пор трех минимумов на сечении поверхности потенциальной энергии адсорбции, два из которых локализованы у стенок пор (где экранирующий эффект поверхности высокий), а третий – в средней части пор (с экранирующим эффектом, близким к нулю). Все адсорбаты (вода, насыщенные углеводороды), кроме водорода, локализуются преимущественно у стенок пор. С понижением температуры часть воды может смещаться в среднюю область пор, что приводит к уменьшению экранирующего эффекта поверхности. Адсорбированный водород локализован в средней области пор в присутствии ко-адсорбатов или в очень узких порах, куда другие адсорбаты не проникают.