Изменение химической природы поверхности адсорбентов (модифицирование адсорбентов)

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

Адсорбционные свойства силикагеля регулируют варьированием его пористой структуры и изменением химической природы поверхности. Расширение узких пор между глобулами, являющихся причиной геометрической неоднородности силикагеля, называется геометрическим модифицированием. Изменение химической природы поверхности адсорбента путем присоединения к ней различных химических соединений называется химическим модифицированием. [c.88]

ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ ПОВЕРХНОСТИ АДСОРБЕНТОВ (МОДИФИЦИРОВАНИЕ АДСОРБЕНТОВ) [c.96]

Для изменения химической природы поверхности адсорбентов применяют физическое и химическое модифицирование. [c.96]

Аналогичная картина наблюдается для азота [36, 62] и целого ряда других адсорбентов [63—65]. Поэтому один и тот же адсорбат с определенным значением шо может быть применен только к ограниченной группе веществ с идентичной или близкой природой поверхности. Если же природа поверхности даже одного и того же вещества в процессе работы подвергалась химическому [15, 18, 21, 66—68], термическому [69] или другому виду воздействия [70], в результате чего она претерпела значительные изменения, то ошибка от применения прежней величины о может быть очень большой. Например, поверхность аэросила, химически модифицированная триметил-хлорсиланом, уменьшает адсорбцию азота в монослое на 15%, а криптона на 45% [71]. Что касается других адсорбатов, таких, как пары воды [72, 73], бензол [74, 75] или спирты [76], то их сорбция претерпевает еще большие изменения вследствие уменьшения или увеличения плотности упаковки молекул на поверхности твердого тела. [c.156]

Рассмотренные случаи адсорбции на химически модифицированных поверхностях адсорбентов — иллюстрация взаимного влияния природы адсорбата и адсорбента на сорбционный процесс, его величину и геометрические параметры структуры. Кроме того, возникают определенные трудности и при определении удельной поверхности таких адсорбентов по методу БЭТ, особенно это касается оценки величины молекулярных площадок. Дело в том, что упаковка молекул адсорбата в монослое на химически однородной поверхности и на модифицированной различна. Вследствие этого величина молекулярных площадок, рассчитанных из значений плотности жидкости и полученных адсорбционным методом, не совпадает и изменяется соответственно изменению химической природы поверхности твердого тела и ее сродства к природе адсорбата. [c.151]

И.Н. Соломонова (Институт электрохимии АН СССР, Москва). В статье И. Е. Неймарка (стр. 151) было показано, что изменение химической природы поверхности адсорбента путем проведения химической реакции приводит к изменению его адсорбционной активности. В случае силикагелей это связано с исключением из адсорбционного процесса гидроксильных групп, являющихся центрами адсорбции, а также с ослаблением потенциала дисперсионннх сил притяжения за счет отодвигания адсорбированных молекул от ]<ремнекислородного остова. Некоторую информацию об энергии взаимодействия адсорбированных молекул с модифицированными поверхностями может дать смеш,ение соответствующих полос поглотцения в ИК-спектрах активных к взаимодействию групп при адсорбции. Для этого необходимо получать однородные слои с выдвинутыми вперед активными функциональными группами, не содержащие гидроксильных групп, поскольку спектральные проявления взаимодействий на них наиболее сильны. [c.195]

Большое значение имеет изменение в нужном направлении меж-молекулярных взаимодействий компонентов разделяемой смеси и газа-носителя или растворителя (элюента) с адсорбентом. Это достигается соответствующим изменением химической природы поверхности адсорбентов путем ее химического и адсорбционного модифицирования. Химическое модифицирование особенно важно в жидкостноадсорбционной хроматографии. [c.8]

В результате исследования адсорбционных св01"1ств модифицированных силикагелей было установлено, что изменение химическое природы поверхности адсорбентов снижает их адсорбционную способность по отношению ко всем этим веществам. Это можно проиллюстрировать данными, приведенными на рис. 2. На этом рисунке даны изотермы сорбции паров метанола, воды, бензола и гептана на исходных и фторированных силикагелях. Как видно из рис. 2, характерным для адсорбции этих веществ являетсп [c.9]

Причинами подобных отклонений могут быть химическая и геометрическая неоднородность поверхности даже реальных непористых адсорбентов, а также ориентация многоатомных молекул на поверхности, если их форма существенно отличается от сферической. Изменение химической природы поверхности кремнеземных адсорбентов, например однороднокрупнопористого силикагеля, может быть осуществлено путем частичной замены гидроксильных групп другими радикалами, например атомами фтора. В табл. 1 приведены результаты опытов для исходного крупнопористого силикагеля СК и полученных на его основе образцов СК-1 и СК-2 с модифицированной атомами фтора поверхностью [22]. Удельные поверхности определены по методу БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота. Для всех изученных веществ уравнение (4) хорошо соответствовало экспериментальным изотермам в обычном интервале равновесных относительных давлений. Молекулярные площадки со вычислялись по формуле (9). [c.257]

В последние годы накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что форма изотерм сорбции, помимо структуры адсорбентов, в значительной степени зависит от химической природы их поверхности, характера адсорбата и размера адсорбирующихся молекул. При этом былс показано, что химическое модифицирование поверхности твердых тел приводит к изменению их активности как по отношению к веществам, адсорбирующимся за счет электростатических сил, так и к веществам, адсорбция которых является результатом дисперсионного взаимодействия. Так, например, при замене гидроксильных групп поверхности силикагеля фтором, хлором или органическими группами (метильными, этильны-ми, пропильными и другими насыщенными радикалами) [14— 24] наблюдается резкое падение его адсорбционных свойств как к полярным, так и к неполярным веществам. Наиболее сильно данная особенность выражена для паров воды, спиртов, в меньшей мёре — для паров бензола, циклогексана и еще в меньшей для азота и аргона (рис. 62). [c.149]