ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярно-ситовые угли, углеродные волокна п мембраны из "Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях" Поверхности окислов, содержащих гидроксильные группы, при нагревании в той или иной степени дегидроксилируются и поэтому они более неоднородны по отношению к адсорбции молекул групп В и В, способных к образованию водородной связи с поверхностными гидроксильными группами. По отношению к неспецифической адсорбции молекул группы А они могут вести себя как значительно более однородные [334, 335]. С этой точки зрения представляет интерес изотерма адсорбции криптона на гидроокиси натрия. Образец гидроокиси натрия был получен окислением кислородом тонкой пленки металлического натрия и последующей обработкой паром воды [337]. Изотерма адсорбции на этом образце (рис. 11,29) вначале обращена выпуклостью к оси давления газа, а затем проходит точку перегиба, что характерно для однородной поверхности. [c.71] Химия поверхности аморфных окислов и адсорбция на них разных молекул частично рассмотрены в предыдущих книгах этой серии [9, 333]. Аморфные объемно- и поверхностно-пористые окислы, применяемые в газовой и жидкостной хроматографии, будут рассмотрены А. В. Киселевым и Ю. С. Никитиным в одной из следующих монографий этой серии. [c.71] Адсорбция м-алканов исследовалась как на охлажденных до —50 и —30 °С кристаллах льда [3451, так и на жидкой воде [346, 347] (рис. 11,30). Начальный ход изотерм адсорбции в обоих случаях типичен для адсорбции на однородной поверхности с малой энергией взаимодействия адсорбат — адсорбент. Были также рассчитаны теплоты адсорбции на льду [345], однако точность этих результатов невелика. [c.72] Лед также представляет интерес как один из наиболее тонкопористых адсорбентов [48]. Структура льда является примером соединений с водородными связями, а водородная связь является направленной связью. Поэтому структура таких кристаллов часто не подчиняется правилам плотнейших шаровых упаковок. Между молекулами воды в структуре льда образуются правильные пустоты, имеющие размер молекул воды. Значительная адсорбция СО а льдом объяснена проникновением молекул СОз в эти пустоты с образованием клатратных соединений [348]. [c.72] В скобках приведена температура графитирования соответствующих образцов. [c.74] Описаны разные способы получения молекулярно-ситовых углей [1—4, 350]. Молекулярно-ситовой уголь 4А приготовляется, например, полимеризацией фурфурола и дальнейшей карбонизацией полимера при нагревании. Молекулярно-ситовые угли 4А, 5А и 6А [350] обладают большой разделительной способностью благодаря их молекулярно-ситовому действию. Важные преимущества молекулярно-ситовых углей перед цеолитами заключаются в слабой адсорбции воды, что позволяет применять их для разделения влажных газов, и в их устойчивости к кислым газам. [c.74] Пути улучшения однородности молекулярно-ситовых углей сводятся к подбору исходного мономера, его очистке, нахождению оптимальных условий полимеризации, обработки полимера и карбонизации, при которых получается возможно более химически чистый углеродный скелет с возможно более однородными порами [5—7]. [c.74] Получены также волокнистые углеродные материалы — углеродные волокна, получаемые из полиакрилонитрила и гидратцеллюлозного волокна [351—353]. В процессе карбонизации и дальнейшего графитирования (при температурах до 2000 °С) углеродное волокно обогащается углеродом. Величина удельной поверхности при графитировании уменьшается, часть тонких пор при этом закрывается. Благодаря значительному увеличению кристаллитов и удалению окислов поверхность углеродного волокна становится более однородной, менее подверженной окислению и термостойкой. Адсорбция и хроматография на углеродных волокнах изучены еще мало (см., например, [256, 354—358]), однако исследование адсорбции пара криптона на графитированных волокнах [256] показало, что поверхность некоторых из них приближается к однородной (рис. 11,32). [c.75] Особенно однородной поверхностью обладала углеродная мембрана [256], полученная из природного графита следующим образом [359]. Природный графит превращался в окись графита обработкой смесью азотной кислоты и хлората калия или смесью серной кислоты, перманганата калия и небольшого количества нитрата натрия. Полученная вязкая суспензия окиси графита восстанавливалась гидразином или иодистым водородом и подвергалась медленному нагреванию в атмосфере азота до 250 °С. При дальнейшем постепенном нагревании до 1000 °С образовывалась мембрана, содержащая 99% углерода. [c.75] Нагрев этой мембраны до 2800 С приводит к образованию очень однородной поверхности. На рис. 11,32 сопоставлены изотермы адсорбции криптона на такой поверхности, на образцах расщепленного графита с однородной поверхностью и графитированных углеродных волокнах. Из рис. П,32 видно, что по однородности поверхности полученная углеродная мембрана приближается к наиболее однородным образцам расщепленного графита [51, 52, 256] и графитированной термической сажи [52]. [c.75] Вернуться к основной статье