Адсорбционные свойства оксидных носителей и золотосодержащих композитов на их основе

• Автор: Фам Тиен Зунг
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Газовая хроматография

1.1.1. Газовая хроматография как метод исследования адсорбционных свойств поверхности.

1.1.2. Обращенная газовая хроматография.

1.1.2.1. Преимущества и ограничения обращенной ГХ.

1.2. Адсорбенты

1.2.1. Классификация адсорбентов и адсорбатов по их способности к различным видам взатгмодействия

1.2.1.1.Химия поверхности и адсорбционные свойства оксидов.

1.2.2. Химия поверхности адсорбентовоксидов.
1.2.2.1. Кремнеземы
1.2.2.1.1. Аморфные кремнеземы.
1.2.2.1.2. Адсорбционные свойства кремнеземов
1.2.2.2.УОксид алюминия
1.2.2.2.1. Кислотные центры поверхности оксида алюминия
1.2.2.3. Оксид циркония гЮ
1.2.2.4. Поверхностные и адсорбционные свойства оксида магния
1.2.2.5. Химия поверхности оксидов титана и циркония.
1.3. Иммобилизованные наночастицы золота 1.
1.3.1. Размер и структура наночастиц Аи
1.3.2. Взаимодействие частиц Аи с носителями.
1.3.3. Влияние модифицирующих добавок на свойства частиц Аи.
1.3.4. Методы получения иммобилизованных наночастиц золота.
1.3.4.1. Получение и применение золей золота.
1.3.5. Свойства иммобилизованных наночастиц золота.
1.3.6. Применение иммобилизованных наночастиц золота.
1.4. Строение кластеров золота и моделирование их адсорбционной способности.
1.4.1. Кластеры и наноструктуры
1.4.2. Кластеры золота.
1.4.3. Моделирование адсорбции веществ на кластере золота
1.4.4. Адсорбция углеводородов на малых кластерах золота.
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1. Адсорбционные измерения.
2.1.1. Адсорбенты
2.1.2. Адсорбаты.
2.1.3. Аппаратура
2.1.4. Определение изотерм адсорбции из хроматографических данных.
2.1.5. Определение удерживаемых объемов
2.1.6. Определение термодинамических характеристик адсорбции
2.1.7. Измерения структурных характеристик адсорбентов.
2.1.7.1. Весовой статический метод измерения параметров пористой структуры сорбентов
2.1.7.2. Динамический метод определения удельной поверхности адсорбентов по тепловой десорбции азота и метод определения удельного объема пор по конденсации насыщенных паров бензола
2.2. Иммобилизация золота на поверхность неорганических оксидов
2.2.1. Иммобилизация золота из цитратного гидрозоля
2.2.2. Иммобилизация золота сорбцией золотохлористоводородной кислоты НАиСЦ на неорганических оксидах.
2.2.2.1. Адсорбция цитратного гидрозоля золота
2.2.3. Иммобилизация золота сорбцией золотохлористоводородной кислоты
на неорганических оксидах
Глава 3. Адсорбционные свойства силохрома и иммобилизованных на его поверхности наночастиц золота в области малых заполнений поверхности
3.1.1. Адсорбция налканов и налкенов.
3.1.2. Взаимодействие поверхности силохрома и композитов АиБЮг с полярными молекулами.
Глава 4. Адсорбционные свойства оксида титана, исходного и модифицированного наночастицами золота и никеля
4.1. Адсорбционные свойства оксида титана и иммобилизованных на них наночастиц золота и никеля в области малых заполнений поверхности
4.1.1. Взаимодействие поверхности ТЮ2 и Аи,М1ТЮ2 с напканами и налкенами
4.1.2. Взаимодействие поверхности ТЮ2 и Аи,ГйТЮ2 с полярными молекулами
4.2. Адсорбционные свойства оксида титана и иммобилизованныхна них наночастиц золота и никеля в области заполнения монослоя.
4.2.1. Изотермы адсорбции налканов
4.2.2. Изотермы адсорбции полярных адсорбатов с поверхностью ТЮ2 и композита Аи,Ы1ТЮ2.
4.2.2.1. Изостерические теплоты адсорбции.
Глава 5. Адсорбционные свойства поверхностей оксида М0 и золото и
никельсодержащих композитов.
5.1.1. Изменение дифференциальной мольной энтропии ДБ.
5.1.2. Удельные удерживаемые объемы налканов и иалкенов
5.1.3. Теплоты адсорбции.
5.2. Адсорбционные свойства в области Генри поверхностей оксида магния, исходного и модифицированного адсорбцией нуль валентного золота по методу анионной адсорбции.
5.2.1. Взаимодействие поверхности и АиЛО с алканами и алкемами. .
5.2.2. Взаимодействие поверхности М и АиМО с полярными адсорбатами
5.3. Адсорбционноструктурное исследование оксида магния золотосодержащих композитов,полученных по методу анионной адсорбции
5.4 Адсорбционные свойства оксида , модифицированного наночастицами золота и никеля методом металлопарового синтеза
5.4.1. Взаимодействие поверхности Аи,М1МО с алканами и алкенами
5.4.2. Взаимодействие поверхности МО и АиМО с полярными адсорбатами.
Глава 6. Адсорбционные свойства уАОз исходного и модифицированного наночастицами золота
6.1. Адсорбция алифатических и ароматических углеводородов разных классов на уА и его композитах с наночастицами Аи
6.2. Квантовохимическое моделирование адсорбции углеводородов на наночастицах золота.
Выводы.
Литература


Межмолекулярное взаимодействие молекул группы В главным образом неспецифическое дисперсионное и индукционное притяжение, но может включать значительный вклад специфического взаимодействия, например диполь дипольного притяжения при взаимодействии молекул группы В, имеющих периферические функциональные 1руппы, как у молекул кетонов и нитрилов, а также образования комплексов с переносом заряда. К группе С относятся молекулы, положительный заряд в которых локализован, например, на атоме металла, а избыток электронной плотности рассредоточен на соседних связях. К этой группе относятся молекулы таких металлорганических соединений, как 1ЛСН3. Молекулы группы С взаимодействуют с молекулами группы А в неактивированном состоянии неспецифически, а с молекулами группы В и друг с другом при благоприятной их геометрии специфически. Однако вследствие высокой химической активности таких молекул их межмолекулярные взаимодействия изучены мало. Наконец, в группу О целесообразно выделить молекулы, в функциональных группах которых ОН, ЫН и т. ОН и ЫН это атомы О или и, соответственно, Н, к этой группе о тносятся вода, спирты, первичные и вторичные амины третичные амины содержат только звено с сосредоточенной на периферии электронной плотностью и поэтому относятся к группе В. Молекулы группы О взаимодействуют с молекулами группы А неспецифически в основном это дисперсионное и отчасти индукционное притяжение. Межмолекулярное же взаимодействие молекул группы И с молекулами групп В и С, а также друг с другом, наряду с неспецифическим взаимодействием, включает обычно значительную долю специфического взаимодействия кроме дипольдипольного, дипольквадрупольного и т. Адсорбенты удобно классифицировать по такому же принципу, т. Специфичность межмолекулярного взаимодействия адсорбентов с молекулами, относящимися к разным группам, связана, таким образом, с химией поверхности адсорбентов. В этом отношении целесообразно, хотя тоже в известной степени условно, выделить несколько основных типов адсорбентов. К первому типу относятся неспецифические адсорбенты. На их поверхности нет ни способных к специфическому взаимодействию функциональных групп, ни ионов. К адсорбентам этого типа относятся графитированные сажи, чистый нитрид бора, молекулярные кристаллы благородных газов и насыщенных углеводородов, также пленки из таких углеводородов, нанесенные на адсорбентноситель и пористые углеводородные полимеры. Межмолекулярное взаимодействие адсорбентов первого типа с молекулами всех выделенных выше групп происходит неспецифически. Ко второму типу относятся специфические адсорбенты с локализованными на поверхности положительными зарядами. Это, в частности, соли, у которых положительный заряд сосредоточен в выдвинутых на поверхность катионах малого радиуса, а отрицательный распределен по значительно большему объему. Примером могут служить такие соли, как . АЮТ К этому типу относятся также адсорбенты, на поверхность которых выходят функциональные группы протонных кислот, например гидроксилированная поверхность кремнезема, а также адсорбенты с апротонными кислотными центрами на поверхности. На адсорбентах второго типа в условиях хроматографии молекулы группы А адсорбируются неспецифически, а молекулы группы В и группы специфически молекулы группы С в этом отношении еще не исследованы, причем доля вклада специфических взаимодействий в общую энергию адсорбции зависит от строения молекулы и химии поверхности адсорбента. К третьему типу относятся специфические адсорбенты, несущие на поверхности отрицательные заряды грани кристаллов, образованные анионами, поверхности таких полимеров, как полиакрилонитрил, сополимеры винилпиридина с дивинилбензолом. Адсорбирующие поверхности третьего типа можно легко получить, нанося на поверхность неспецифического адсорбента т. ГТС, или специфического адсорбента второго типа плотные монослои молекул группы В, например полиакрилоиитрила, или заменяя функциональные группы на поверхности адсорбента второго типа например, группы ОН на поверхности кремнезема на функциональные группы, входящие в молекулы группы В, такие как или СО.