TY - JOUR

T1 - Молекулярные механизмы влияния воды на адсорбцию смеси CO2/CH4 в щелевидных углеродных порах

AU - Сизова, А.А.

AU - Сизов, В.В.

AU - Бродская, Е.Н.

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Методом Монте-Карло в большом каноническом ансамбле исследована адсорбция углекислого газа, метана и их смесей различного состава в щелевидных углеродных порах при температуре 318 K и давлении до 60 атм. На основании полученных данных продемонстрировано влияние фиксированных количеств предадсорбированной воды (19, 37, 70 об. %) на адсорбционную емкость и селективность углеродных микро- и мезопор. Присутствие воды приводит к снижению адсорбционной емкости во всем рассматриваемом интервале давлений при адсорбции газовых смесей, содержащих менее 50% CO2, а также в узких микропорах (шириной 8−12 Å). При адсорбции смесей, содержащих от 50% CO2, адсорбционная емкость пор с низким содержанием воды на определенном участке изотермы адсорбции оказывается выше, чем сухих. В случае широких микропор (16 и 20 Å) этот участок располагается при низких и средних давлениях, а в случае мезопор – при высоких. Анализ расчетных данных показывает, что молекулярный механизм влияния предадсорбированной воды на адсорбционную емкость основан на конкуренции между доступным для адсорбции объемом (снижает емкость) и силой взаимодействия молекул углекислого газа с водой (увеличивает емкость). При этом взаимодействия H2O–CO2 оказываются тем сильнее, чем больше поверхность контакта воды и

AB - Методом Монте-Карло в большом каноническом ансамбле исследована адсорбция углекислого газа, метана и их смесей различного состава в щелевидных углеродных порах при температуре 318 K и давлении до 60 атм. На основании полученных данных продемонстрировано влияние фиксированных количеств предадсорбированной воды (19, 37, 70 об. %) на адсорбционную емкость и селективность углеродных микро- и мезопор. Присутствие воды приводит к снижению адсорбционной емкости во всем рассматриваемом интервале давлений при адсорбции газовых смесей, содержащих менее 50% CO2, а также в узких микропорах (шириной 8−12 Å). При адсорбции смесей, содержащих от 50% CO2, адсорбционная емкость пор с низким содержанием воды на определенном участке изотермы адсорбции оказывается выше, чем сухих. В случае широких микропор (16 и 20 Å) этот участок располагается при низких и средних давлениях, а в случае мезопор – при высоких. Анализ расчетных данных показывает, что молекулярный механизм влияния предадсорбированной воды на адсорбционную емкость основан на конкуренции между доступным для адсорбции объемом (снижает емкость) и силой взаимодействия молекул углекислого газа с водой (увеличивает емкость). При этом взаимодействия H2O–CO2 оказываются тем сильнее, чем больше поверхность контакта воды и

KW - CO2

KW - COALS

KW - COMPUTER-SIMULATION

KW - DIOXIDE

KW - INTERMOLECULAR POTENTIAL FUNCTIONS

KW - METHANE

KW - NANOTUBES

KW - NITROGEN

KW - PRESSURES

KW - SORPTION

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85050404216&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35393308

U2 - 10.1134/S1061933X18040117

DO - 10.1134/S1061933X18040117

M3 - статья

VL - 80

SP - 458

EP - 465

JO - КОЛЛОИДНЫЙ ЖУРНАЛ

JF - КОЛЛОИДНЫЙ ЖУРНАЛ

SN - 0023-2912

IS - 4

ER -