Особенности ядерной магнитной релаксации и самодиффузии молекул воды и бензола в активных углях

• Автор: Хозина, Елена Вадимовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Определение характеристик пористой структуры поданным адсорбции обзор лзггсратурных данных

1.1. Метод БЭТ.

1.2. Сравнительные методы

1.3. Анализ структуры микропористых систем. Теория объемного заполнения микропор

1.4. Методы анализа микропористой структуры углеродных адсорбентов с использованием изотерм адсорбции паров воды .

2. Возможности метода импульсного ЯМР в оценке структуры

пористых сред обзор литерату ры

2.1.онятие о ЯМрелаксации и сс связи с молекулярным

движением . .

2.2. Особенности ЯМрелаксации жидкостей в пористых средах..
2.2.1. Теория БрауистайнаТарра и жепернменгальное определение ЯУ.
2.3. Изучение молеку лярной подвижности методом ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля в системах
жидкость пористое тело. .
2.3.1. Самодиффузия в макропористых системах
2.3.2. Особенности самодиффузии в микропористых системах
3. Методы импульсного ЯМР и объекты исследования.
3.1. Основы импульсного метода ЯМР
3.2. Измерение времен спннспиновой релаксации по спаду свободной индукции. .
3.3. Последовательность КарраПарссллаМсйбумаГилла для
и змерения времени поперечной релаксации
3.4. Модифицированная последовательность Гольдманаснас импульсным градиентом магнитного поля ИГМГ
3.5. Методика измерения времени продольной намагниченности
3.6. Характеристики ЯМР релаксомстра
3.7. Измерение коэффициентов самодиффузии методом стимулированного эхо .
3.8. Характеристики ЯМРаппаратуры для измерения коэффициентов самодиффузии.
3.9. Характеристика объектов исследования
4. Особенности ядер ной магнитной релаксации воды и бензола в порах АУ и пористая структура АУ .
4.1. Поперечная релаксация в системах АУвода, АУбснзол.
4.2. Природа коротковременной компоненты ССИ результаты модифицированного эксперимента Гольдмана Шона
4.3. Определение параметров пористой структуры АУ поданным ЯМрелаксации бензола в АУ.
4.4. Оценка параметров пористой структуры поданным ЯМрслаксацнн воды в АУ
5. Самодиффузия воды и бензола п микропористых адсорбентах.
5.1. Диффузионные затухания в системах вода АУ и бензолАУ
5.2. Зависимости коэффициентов самодиффузии воды и бензола в
АУ от степени заполнения пор
5.3. Температурные зависимости средних коэффициентов самодиффузии воды и бензола в порах АУ.
6. Заключение и выводы
Список литературы


Пористое пространство адсорбентов и носителей катализаторов формируется морами различного размера. Макропоры свыше 0 их. Такая классификация основана на работах школы М. М.Дубннина и обусловлена различным поведением адсорбата в порах разного размера. Как правило, при адсорбции в мезопорах с ростом давления алсорбтква происходит капиллярная конденсация с заполнением внутреннего пространства поры жидким адсорбатом с образованием искривленного мениска. Момент заполнения поры зависит от сс размера и формы и определяется уравнением Кельвина. Макропоры настолько широки, что адсорбция в них происходит, так же как и на гладкой поверхности. При уменьшении размера нор ниже Л происходит изменение механизма заполнения поры с переходом от спонтанной капиллярной конденсации к непрерывному объемному заполнению. Такое изменение механизма обуславливается усилением адсорбционного потенциала внутри поры за счет сложения потенциалов стенок. Таким образом, каждый интервал размеров пор соответствует характерным адсорбционным свойствам, находящим свое выражение в изотермах адсорбции. Изотерма адсорбции является прямым результатом измерения зависимости количества адсорбированного газа от его давления при постоянной температуре в расчете на грамм адсорбента. Заметим, что сугь адсорбционных измерений состоит в определении количества адсорбированного вещества в зависимости от сю концен фации, температуры, состава смеси при многокомпонентной адсорбции. Анализ изотермы адсорбции на основе принятых моделей позволяет определять текстурные характеристики исследуемых адсорбентов, такие как удельная поверхность, распределение пор по размерам, объем пор и ,1р. Длительное развитие адсорбционной науки привело к созданию ряда моделей, позволяющих с рапичной степенью достоверности анализировать изотермы адсорбции. Па рис. У по классификации Брунаузра, Деминга, Демин га и Теллера БДДТ 2. Рис. Пять типов изотерм адсорбции 10 по классификации Брунаузра. Если адсорбция газа описывается изотермой II типа, то это указывает на то, что твердое тело является нснористым. IV типа характеризует его как мсзопористое. Из обоих типов изотерм в отсутствие осложняющих обстятельсгв можно рассчитать удельную поверхность образца. Изотермы IV типа позволяют также оценить распределение пор по размерам. Наиболее широко для определения удельной поверхности высокодисперсных твердых тел используется адсорбция азота при температуре кипения К. Изотермы I типа характерны для микропористых адсорбентов. Из того типа изотерм можно определить общий объем микропор и приблизительно оценит ь распределение пор по размерам. Изотермы III и V типов характеризуют адсорбцию систем с очень слабым взаимодействием адсорбснтадсорбат, например, адсорбцию воды на ДУ. Изотермы V типа указывают на паличне пористости, но почти не используются ни для определения удельной поверхности, ни для изучения пористой структу ры. Для исследования непористых и шнрокопориешх адсорбентов применяются мстод БЭТ и различные сравнительные методы, основанные на уравнениях физической адсорбции. Параметры микропористой структуры определяются из изотерм адсорбции на основании теории объемного заполнения микропорТОЗМ. Дубининым и Радушксвичсм. Остановимся подробнее на методах определения параметров пористой структуры, результаты применения которых использовались в настоящей работе. БЭТ. Соответственно. Сп7 характеризует взаимодействие адсорбатадсорбент. Слг. Лвогалро. В работе 3 для адсорбции азота при К величина и вычислялась из значения плотности жидкого азота р1, и предположения, что молекулы азота образуют на иоверхноегн плотную гексагональную упаковку. В результате, посадочная площадка определялас. Несмотря на отмеченную в 4 грубость допущений, поверхность, определяемая методом БЭТ, с хорошей точностью соответствовала поверхности непорисгых тел, определенной нсзависимыми способами. Именно дгот факт объясняет широкое распространение метода БЭТ. Уравнение БЭТ считается очень удачным эмпирическим уравнением, хорошо описывающим адсорбцию на непористых адсорбентах 2.