Адсорбция этана (С₂Н₆) на микропористой металлорганической каркасной структуре La-BTC при высоких давлениях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследована абсолютная адсорбция этана на металлорганической каркасной структуре (МОКС) La-BTC, полученной с использованием редкоземельного металла лантана, в интервале давлений 0.1–4 МПа при температурах 303.0, 313.0, 323.0, 333.0 К. В работе приведены экспериментальные данные по адсорбции С₂Н₆ на МОКС La-BTC. Изотермы адсорбции этана на МОКС La-BTC обратимы, адсорбция растет с ростом давления и падает с ростом температуры. Изостеры адсорбции, кривые при постоянной адсорбции, хорошо аппроксимируются линейными функциями в координатах ln p = f(1/T) при всех заполнениях микропор. Рассчитаны зависимости дифференциальных мольных изостерических теплот адсорбции на МОКС La-BTC от адсорбции этана при исследованных температурах. Показано, что МОКС La-BTC является микропористым адсорбентом и может быть использован для выделения этана из природного газа.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Прибылова

ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pribylov_34@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 31, стр. 4, Москва, 119071

А. Е. Гринченко

ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Email: pribylov_34@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 31, стр. 4, Москва, 119071

А. А. Фомкина

ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Email: pribylov_34@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 31, стр. 4, Москва, 119071

А. В. Школина

ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Email: pribylov_34@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 31, стр. 4, Москва, 119071

И. Е. Меньщикова

ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Email: pribylov_34@mail.ru
Россия, Ленинский пр., 31, стр. 4, Москва, 119071

Список литературы

  1. Белов П.С. Основы технологий нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1982. 280 с.
  2. Коробцев С.В., Кротов М.Ф., Фатеев В.Н., и др. // Транспорт на альтернативном топливе. 2009. № 3(9). Т. 5. С. 10.
  3. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1976.
  4. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. М.: ВАХЗ, 1972.
  5. Fomkin A.A., Pribylov A.A., Men’shchikov I.E. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2022. V. 58. P. 441–447.
  6. Pribylov A.A., Fomkin A.A., Shkolin A.V. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. V. 59. P. 14–18.
  7. Grinchenko A.E., Men’shchikov I.E., Shkolin A.V. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. V. 59. P. 801–809.
  8. Khyazeva M.K., Fomkin A.A., Shkolin A.V. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2022. V. 58. P. 6–12.
  9. Цивадзе А.Ю., Аксютин О.Е., Ишков А.Г. и др. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 9. С. 923.
  10. Xiaolu L., Gaurav V., Zhongshan C., et al. // The Innovation. 2022. V. 9. № 3(5). P. 1–15.
  11. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972.
  12. Князева М.К., Школин А.В., Гринченко А.Е. и др. / Патент РФ № 2796682 // Б. И. 2023. Бюл. № 16.
  13. Грег С., Синг К. Адсорбция, поверхность, пористость. М.: Мир, 1970. 407 с.
  14. Мухин В.М., Тарасов А.В., Клушин В.Н. Активные угли России. М.: Металлургия, 2000. 352 с.
  15. Прибылов А.А., Калашников С.М., Серпинский В.В. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1990. Т. 6. С. 1233.
  16. Прибылов А.А., Мурдмаа К.О., Соловцова О.В. // Изв. Академии наук. Сер. хим. 2021. Т. 4. № 4. С. 665–671.
  17. Кельцев Н.В., Шумяцкий Ю.И. // Журнал физической химии. 1970. Т. 44. № 5. С. 1327–1328.
  18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Ч. I. М.: Физматлит, 2001. 616 с.
  19. Фомкин А.А. // Сб. Адсорбция и адсорбенты. 1987. С. 10–17.
  20. Fomkin A.A. // Adsorption. 2005. V. 11. № 3/4. P. 425–436.
  21. Бакаев В.А. // Докл. АН СССР. 1966. Т. 167. С. 369
  22. Бакаев В.А. / Дис. ... д-ра. физ-мат наук: 02.00.04. М.: ИФХЭ РАН. 1989. 348 с.
  23. Школин А.В., Потапов С.В., Фомкин А.А. // Коллоидный журнал. 2015. Т. 77. № 6. С. 802.
  24. Школин А.В, Меньщиков И.Е., Фомкин А.А. Адсорбционная деформация микропористых углеродных адсорбентов при адсорбции газов и паров. М.: Граница. 2021. 250 с.
  25. Gusev V.Y., Fomkin A.A. // Adsorption Science and Technology. 1991. V. 8. № 2. P. 75–85.
  26. Потапов С.В., Фомкин А.А., Синицын В.А., Школин А.В. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2010. Т. 46. № 6. С. 574–577.
  27. Кузнецова Т.А., Толмачев А.М., Крюченкова Н.Г., и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. Т. 49. № 4. С. 339–344.
  28. Цивадзе А.Ю., Аксютин О.Е., Ишков А.Г., и др. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 9. С. 925–978.
  29. Школин А.В., Гайдамавичюте В.В., Фомкин А.А., Меньщиков И.Е. // Физико-химические проблемы адсорбции, структуры и химии поверхности нанопористых материалов: всеросс. конф. с международ. участием, 18–22 октября, 2021, Москва, Россия. Сб. тезисов докл. М.: ИФХЭ РАН, 2021. С. 26–28.
  30. Школин А.В., Фомкин А.А., Меньщиков И.Е. // Физико-химические проблемы адсорбции, структуры и химии поверхности нанопористых материалов: всеросс. конф. с международ. участием, 18–22 октября, 2021, Москва, Россия. Сб. тезисов докл. М.: ИФХЭ РАН, 2021. С. 51.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции этана (С₂Н₆) на МОКС La-BTC при температурах, К: 1 – 303.0; 2 – 313.0; 3 –323.0; 4 – 333.0. Символы – экспериментальные данные, сплошные линии – аппроксимация.

Скачать (134KB)
3. Рис. 2. Изотермы адсорбции метана (1) и этана (2) на адсорбенте La-BTC при температуре 303 К.

Скачать (116KB)
4. Рис. 3. Изостеры адсорбции полного содержания этана в МОКС La-BTC при величинах адсорбции, ммоль/г: 1 – 0.5; 2 – 1.0; 3 – 1.5; 4 – 2.0; 5 – 2.5; 6 – 3.0; 7 – 3.5.

Скачать (174KB)
5. Рис. 4. Зависимость дифференциальной мольной изостерической теплоты адсорбции этана (С₂Н₆) на МОКС La-BTC от величины адсорбции при температурах, К: 1 – 303.0; 2 – 313.0; 3 – 323.0; 4 – 333.0.

Скачать (126KB)

© Российская академия наук, 2025