Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих
Features of interfacial adsorbate/adsorbent phenomena depend on several factors: particulate morphology, texture, and structure of adsorbents, molecular weight, shape, and polarity of adsorbates; as well as prehistory of adsorbents pretreated under different conditions. All these factors could affec...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/696 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543951813607424 |
|---|---|
| author | Gun'ko, V. M. Matkovsky, O. K. |
| author_facet | Gun'ko, V. M. Matkovsky, O. K. |
| author_sort | Gun'ko, V. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-12-03T12:02:46Z |
| description | Features of interfacial adsorbate/adsorbent phenomena depend on several factors: particulate morphology, texture, and structure of adsorbents, molecular weight, shape, and polarity of adsorbates; as well as prehistory of adsorbents pretreated under different conditions. All these factors could affect the efficiency of practical applications of not only adsorbents but also polymer fillers, carriers, catalysts, etc. Interactions of nonpolar nitrogen, hexane, benzene, weakly polar acetonitrile, and polar diethylamine, triethylamine, and water with individual (silica, alumina), binary (silica/alumina (SA)) and ternary (alumina/silica/titania, AST) nanooxides were studied using experimental and theoretical methods to elucidate the influence of the morphological and textural characteristics and surface composition of the materials on the adsorption phenomena. The specific surface area SX / ratio (X is an adsorbate) changes from 0.7 for hexane adsorbed onto amorphous silica/alumina SA8 with 8 wt. % Al2O3 (degassed at 200 °C) to 1.9 for acetonitrile adsorbed onto pure fumed alumina (treated at 900 °C). These changes are relatively large because of variations in orientation, lateral interactions, and adsorption compressing of organic molecules interacting with surfaces characterized by certain set and amounts of various active sites, as well as due to changes in the accessibility of pore surface for probe molecules of different sizes. Larger SX / > 1 values are observed for complex fumed oxides with larger primary nanoparticles, greater surface roughness, hydrophilicity, and Br?nsted and Lewis acidity of a surface. Both polar and nonpolar adsorbates can change the morphology and texture of aggregates of oxide nanoparticles, e.g., swelling of structures, compacted during various pretreatments, upon the adsorption of liquids. The studied effects should be considered upon practical applications of adsorbents, especially “soft” fumed oxides. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:06Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-696 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:36Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6962023-12-03T12:02:46Z Adsorption of various compounds onto nanooxides unmodified and differently pretreated Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих Gun'ko, V. M. Matkovsky, O. K. oxide nanoparticles complex nanooxides textural characteristics nonpolar adsorbates polar adsorbates interfacial phenomena наночастинки оксидів складні нанооксиди текстурні характеристики неполярні адсорбати полярні адсорбати явища на межах поділу Features of interfacial adsorbate/adsorbent phenomena depend on several factors: particulate morphology, texture, and structure of adsorbents, molecular weight, shape, and polarity of adsorbates; as well as prehistory of adsorbents pretreated under different conditions. All these factors could affect the efficiency of practical applications of not only adsorbents but also polymer fillers, carriers, catalysts, etc. Interactions of nonpolar nitrogen, hexane, benzene, weakly polar acetonitrile, and polar diethylamine, triethylamine, and water with individual (silica, alumina), binary (silica/alumina (SA)) and ternary (alumina/silica/titania, AST) nanooxides were studied using experimental and theoretical methods to elucidate the influence of the morphological and textural characteristics and surface composition of the materials on the adsorption phenomena. The specific surface area SX / ratio (X is an adsorbate) changes from 0.7 for hexane adsorbed onto amorphous silica/alumina SA8 with 8 wt. % Al2O3 (degassed at 200 °C) to 1.9 for acetonitrile adsorbed onto pure fumed alumina (treated at 900 °C). These changes are relatively large because of variations in orientation, lateral interactions, and adsorption compressing of organic molecules interacting with surfaces characterized by certain set and amounts of various active sites, as well as due to changes in the accessibility of pore surface for probe molecules of different sizes. Larger SX / > 1 values are observed for complex fumed oxides with larger primary nanoparticles, greater surface roughness, hydrophilicity, and Br?nsted and Lewis acidity of a surface. Both polar and nonpolar adsorbates can change the morphology and texture of aggregates of oxide nanoparticles, e.g., swelling of structures, compacted during various pretreatments, upon the adsorption of liquids. The studied effects should be considered upon practical applications of adsorbents, especially “soft” fumed oxides. Особливості міжфазних явищ адсорбат/адсорбент залежать від кількох факторів: морфології частинок, текстури та структури адсорбентів, молекулярної маси та форми, полярності адсорбатів; а також від передісторії адсорбентів, наприклад, «м’яких» порошків нанооксидів, попередньо оброблених у різних умовах. Усі ці фактори можуть впливати на ефективність практичного застосування не лише адсорбентів, а й полімерних наповнювачів, носіїв, каталізаторів тощо. Взаємодія неполярних таких адсорбатів, як азот, гексан та бензол, слабкополярного ацетонітрилу, полярних ді– та триетиламінів, води з індивідуальними (кремнезем, оксид алюмінію), бінарними (діоксид кремнію/оксид алюмінію (SA)) і потрійними (оксид алюмінію/оксид кремнію/оксид титану, AST) нанооксидами досліджували за допомогою експериментальних і теоретичних методів для з’ясування впливу морфологічних і текстурних характеристик і складу поверхні матеріалів на явища адсорбції. Співвідношення питомої площі поверхні SX / (X – адсорбат) змінюється від 0.7 для гексану, адсорбованого на аморфному SA8 з 8 мас. % Al2O3 (дегазованого при 200 °C) до 1.9 для ацетонітрилу, адсорбованого на чистому пірогенному оксиді алюмінію (обробленому при 900 °C). Ці зміни є відносно великими через варіації орієнтації, латеральних взаємодій та адсорбційного стиснення органічних молекул, які взаємодіють з поверхнями, що характеризуються певним набором і кількістю різноманітних активних центрів, а також через зміни доступності поверхні пор для молекул різних розмірів. Більші значення SX / > 1 спостерігаються для складних нанооксидів з більшими первинними наночастинками, більшою шорсткістю поверхні, гідрофільністю та кислотністю (центри Бренстеда і Льюїса) поверхні. Як полярні, так і неполярні адсорбати можуть змінювати морфологію і текстуру агрегатів наночастинок оксидів, наприклад, призводити до набухання структур (ущільнених під час різних попередніх обробок) при адсорбції рідин. Вивчені ефекти треба враховувати при практичному застосуванню адсорбентів, особливо таких, як «м’які» нанооксиди. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-11-22 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/696 10.15407/hftp14.04.474 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 4 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 474-494 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 4 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 474-494 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 4 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 474-494 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/696/711 Copyright (c) 2023 V. M. Gun'ko, O. K. Matkovsky |
| spellingShingle | наночастинки оксидів складні нанооксиди текстурні характеристики неполярні адсорбати полярні адсорбати явища на межах поділу Gun'ko, V. M. Matkovsky, O. K. Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title | Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title_alt | Adsorption of various compounds onto nanooxides unmodified and differently pretreated |
| title_full | Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title_fullStr | Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title_full_unstemmed | Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title_short | Адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| title_sort | адсорбція різних сполук на нанооксидах, вихідних та по–різному тренованих |
| topic | наночастинки оксидів складні нанооксиди текстурні характеристики неполярні адсорбати полярні адсорбати явища на межах поділу |
| topic_facet | oxide nanoparticles complex nanooxides textural characteristics nonpolar adsorbates polar adsorbates interfacial phenomena наночастинки оксидів складні нанооксиди текстурні характеристики неполярні адсорбати полярні адсорбати явища на межах поділу |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/696 |
| work_keys_str_mv | AT gunkovm adsorptionofvariouscompoundsontonanooxidesunmodifiedanddifferentlypretreated AT matkovskyok adsorptionofvariouscompoundsontonanooxidesunmodifiedanddifferentlypretreated AT gunkovm adsorbcíâríznihspoluknananooksidahvihídnihtaporíznomutrenovanih AT matkovskyok adsorbcíâríznihspoluknananooksidahvihídnihtaporíznomutrenovanih |