Влияние адсорбированных молекул на электрические характеристики пористых материалов

• Автор: Евдокимова, Виктория Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Структура и физические свойства микропористых материалов

1.1 Влияние адсорбированных молекул на теплоэлектрические характеристики пористых материалов

1.2 Адсорбция, общие положения

1.3 Структура и физико-химические свойства цеолитов

1.4 Влияние катионов на адсорбционную способность цеолитов

1.5 Полевой шпат, структура и основные свойства

1.6 Мезопористые материалы и их свойства

2 Методы исследования

2.1 Сущность эффекта Шпольского

2.2 Выбор молекулы адсорбата
2.3 Методика получения и обработка квазилинейчатых спектров флуоресценции
2.4 Калориметрический метод
2.5. Методы электрических измерений
3 Применение метода Шпольского для исследования адсорбции молекул ПАУ различными пористыми материалами
3.1 Изменение концентрации растворов ПАУ вследствие адсорбции
на поликристаллических образцах цеолитов
3.2 Влияние различных растворителей на адсорбционные свойства цеолитов
3.3 Изменение концентрации растворов 3,4-бензпирена на поликристаллах клиноптилолита и морденита
3.4 Исследование адсорбции молекул ПАУ наноразмерными мезопористыми материалами
3.5 Адсорбционные свойства полевых шпатов
3.6 Влияние катионов на адсорбционную способность пористых

веществ
3.7 Исследование десорбции 3,4-бензпирена с поверхностей
некоторых пористых материалов
4 Влияние примесных молекул на электрические свойства
клиноптилолита
4.1 Температурные изменения сопротивления и проводимости образцов клиноптилолита под действием примесных молекул
4.2 Влияние примесей на энергию активации исследуемых образцов клиноптилолита
4.3 Определение диэлектрической проницаемости на поликристаллических образцах клиноптилолита
5 Определение общей, объемной и поверхностной адсорбции
калориметрическим методом
5.1 Методика калориметрических измерений адсорбции
5.2 Влияние адсорбированных молекул 3,4-бензпирена на общую, поверхностную и объемную адсорбцию клиноптилолита
5.2 Влияние модифицирования на адсорбционную способность клиноптилолита
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Интерес к изучению закономерностей процессов физической адсорбции твердыми телами из жидкостей и газов и влияние адсорбентов на электрические и тепловые явления имеет давнюю предысторию и не уменьшился до настоящего времени. Это объясняется не только широким распространением поверхностных явлений в природе, но и той большой ролью, которую они играют в различных физических и технологических процессах.
Высокой степенью адсорбции обладают микропористые каркасные алюмосиликаты (цеолиты, полевые шпаты, мезопористые вещества и др.), характеризующиеся высокой степенью развитой микропористой структурой в виде регулярной системы полостей, сообщающихся между собой строго калиброванными каналами молекулярного размера, в которых при нормальных условиях находятся катионы металлов и молекулы воды. Благодаря своим структурным особенностям из этой группы выделяются цеолиты, которые являются уникальными ионообменниками, сорбентами, гетерогенными катализаторами.
Обширная информация, опубликованная за последние годы в журнальной, книжной, патентной литературе, а также в сети Интернет, показывает на целесообразность исследования адсорбционных свойств цеолитов как в научном, так и в практическом направлениях. В последнее время обнаружено влияние модифицирования методом введения катионов в пористую матрицу на электрофизические, тепловые свойства и параметры кристаллической решетки. Адсорбированные молекулы бензола и некоторых нормальных парафинов изменяют электрические свойства искусственных цеолитов [91]. Сделаны первые шаги по исследованию влияния полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на электрические и тепловые свойства природных цеолитов. Выводы экспериментов противоречивы и требуют продолжения исследований.

индивидуальны, что позволяет их идентифицировать в любых смесях сложного состава.
В связи с этим у метода Шпольского большие преимущества по сравнению с другими методами идентификации молекул по флуоресценции при комнатной температуре:
1. Специфичность. Резкость, узость, тонкость, многочисленность, индивидуальное расположение спектральных линий и их характерные относительные интенсивности в спектрах люминесценции и поглощения каждого углеводорода позволяют проводить достоверную идентификацию молекул.
2. Селективность. Так как квазилинейчатые спектры Шпольского строго индивидуальны, то это обстоятельство позволяет обнаруживать различные соединения в сложных смесях даже тогда, когда доля вещества так мала, что спектр флуоресценции при обычных температурах крайне слабый или вообще отсутствует.
3. Чувствительность. Индивидуальные углеводороды в чистых н-парафиновых растворах обнаруживают с высокой степенью чувствительности. Она достигает до 10'п г/мл [63]. Таким образом, чувствительность метода Шпольского на 2-3 порядка выше чувствительности обычного люминесцентно-спектрального анализа при комнатной температуре и на 5 порядков выше чувствительности методов инфракрасных колебательных спектров [73, 74].
Метод Шпольского отличается от остальных методов относительной простотой и доступностью, отсутствием жесткого воздействия на анализируемое вещество, очень малым количеством вещества, требуемого для проведения анализа.
2.2 Выбор молекулы адсорбата
Для установления определённых закономерностей явления физической адсорбции большого класса нанопористых веществ очень важно подобрать молекулы адсорбата. При этом выбор молекулы адсорбата определяется не