авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Астрологический Прогноз на год: карьера, финансы, личная жизнь


Физико-химические основы создания банка данных по адсорбции

На правах рукописи

ГОДОВИКОВ ИВАН АЛЕКСАНДРОВИЧ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ БАНКА ДАННЫХ ПО АДСОРБЦИИ 02.00.04 – Физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 2011 2

Работа выполнена в Лаборатории растворов и массопереноса кафедры Физической Химии Химического Факультета Московского Государственно Университета имени М.В.

Ломоносова.

Научный консультант: доктор химических наук, профессор Толмачев А.М

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, профессор Фомкин А.A.

доктор химических наук, профессор Алехина М.Б.

Ведущая организация: Электростальское Научно-производственное объединение “Неорганика”

Защита диссертации состоится 13 октября 2011 года в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.50 по химическим и физико-математичским наукам при МГУ имени М.В. Ломоносова, по адресу: 119991 Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, Химический факультет МГУ, ауд 446.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат диссертации размещен в свободном доступе на сайте Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова http://www.chem.msu.ru Автореферат разослан « 13 » сентября 2011 года

Ученый секретарь Диссертационного совета Д 501.001.50 кандидат химических наук Матушкина Н.Н.

3

Общая характеристика работы

Актуальность темы Информационное обеспечение научно исследовательских и инженерно-конструкторских работ является одной из важнейших задач современной науки. В настоящее время идет интенсивная замена печатных информационных изданий (справочники, базы данных по различным проблемам) на их более совершенные компьютерные аналоги.

Отсутствие справочной информации по проблемам адсорбции является серьезным сдерживающим фактором развития этой важнейшей области знаний и соответствующих практических применений. Издания справочной литературы, осуществленные в последние годы, особого успеха не имели, ввиду ограниченности приводимой в них информации.

Идея создания компьютерного варианта банка данных по адсорбции, выдвинутая проф. Толмачевым А.М., была, с одной стороны, активно поддержана учеными нашей и зарубежных стран, а с другой стороны вызвала много вопросов, поскольку основная особенность такого банка заключается в том, что в нем из-за невоспроизводимости свойств адсорбентов и условий их подготовки не могут быть собраны некоторые наиболее точные данные или константы, а должен быть представлен весь спектр экспериментальных данных таким образом, как это сделано в реферативных журналах. Это обстоятельство долгое время являлось ограничивающим фактором в решении проблемы информации в области адсорбции. Однако, резкое расширение возможностей соответствующих баз данных при их реализации в компьютерном варианте, позволяет вернуться к идее создания компьютерного банка данных по адсорбции. При этом возникает три проблемы:

- Проводить ли и, если да, то на основе каких критериев отбор систем, которые не должны быть включены в банк данных?

4 - Представлять ли только исходные экспериментальные результаты или проводить их дополнительную обработку с целью получения наиболее широко используемых характеристик соответствующих адсорбционных систем?

- Как именно проводить обработку данных, какие именно уравнения и модели использовать и, соответственно, какие параметры целесообразно приводить?

Что касается первой проблемы, то, к сожалению, приходится констатировать невозможность выработки объективных критериев, поскольку в подавляющем числе случаев авторы публикаций не приводят данных, на основании которых можно было бы оценить надежность полученных ими результатов. Даже в тех случаях, когда авторами приводятся собственные оценки точности измерений, они обычно относятся к оценкам возможных погрешностей собственно измерений и не дают полной информации о “предыстории” образца адсорбента и способах его подготовки к эксперименту, что иногда более важно, чем точность самих измерений.

Вторая проблема широко обсуждалась на различных конференциях и совещаниях. В результате было констатировано, что для удобства пользователей банка целесообразно проводить дополнительную максимально стандартизованную и широко применяемую в различных странах обработку первичных данных и соответствующие характеристики включать в блоки первичной и полной информации.

Настоящая работа посвящена решению всех этих проблем и, особенно, разработке физико-химических критериев обработки данных, отбору конкретных уравнений и параметров, которые необходимо и целесообразно приводить в конечной системе.

5 Цели и задачи работы. С учетом проведенного обзора научной литературы и общей тематики лаборатории были сформулированы следующие цели диссертационной работы:

1. Выработка физико-химических критериев описания широкого круга адсорбционных систем для последующего использования в качестве единых для построения общего банка данных по адсорбции.

2. Создание банка данных по адсорбции в виде компьютерной системы управления базой данных с обеспечением общего доступа к базе через глобальную сеть интернет и возможности постоянного расширение банка данных.

3. Литературный поиск экспериментальных данных для наполнения банка информацией об адсорбции индивидуальных газов и паров и компонентов газовых, паровых и жидких растворов на макро- и микропористых адсорбентах, а также данными о физико-химических характеристиках активированных углеродных адсорбентов 4. Анализ уравнений изотерм адсорбции индивидуальных веществ и компонентов смесей для получения физико-химических характеристик широкого круга адсорбционных систем, приведенных в банке данных.



Научная новизна и практическая ценность работы. Создан и включен в систему интернет компьютерный банк данных по адсорбции, в котором представлены данные по изотермам адсорбции индивидуальных газов и паров, компонентам газовых, паровых и жидких растворов на макро- и микропористых адсорбентах, а также характеристики активных углей, производимым отечественными и зарубежными фирмами.

Впервые проведена комплексная обработка экспериментальных изотерм адсорбции и выбраны системы уравнений, обеспечивающие получение широкого набора физико-химических характеристик приведенных в банке адсорбционных систем. Показана возможность обработки данных по 6 адсорбции паров на микропористых адсорбентах уравнением абсолютной адсорбции Толмачева-Арановича. Доказана возможность применения этого уравнения и уравнения Дубинина-Радушкевича для описания изотерм адсорбции при температурах выше критических.

Созданная система является одной из первых в мире специализированной общедоступной системой хранения адсорбционных данных с описанием этих данных по единым выработанным в этой работе физико-химическим критериям и может быть широко использована в научных исследованиях и при разработке разнообразных адсорбционных технологий разделения, очистки веществ и защиты окружающей среды от вредных выбросов.

Апробация работы. Результаты работы были изложены в докладах на следующих всероссийских и международных конференциях:

IV Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы адсорбционных процессов.”, Москва, 1998;

V Всероссийский симпозиум “Современные теоретические модели адсорбции в пористых средах”, Москва, 1999;

VI Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы теории адсорбции и синтеза адсорбентов”, Москва, 2000;

IX международная конференция по теоретическим вопросам адсорбции и адсорбционной хроматографии, Москва, 2001;





IV Международный симпозиум “Эффекты гетерогенности поверхности в адсорбции и катализе на твердых поверхностях”, Краков, Польша, 2001;

VII Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы теории адсорбции, модифицирования поверхности и разделения веществ”, Москва, 2002;

VIII Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы теории адсорбционных процессов в пористых структурах”, Москва, 2003;

IX Всероссийский симпозиум “Современные проблемы организации пористых структур и адсорбционного разделения веществ”, Москва, 2004;

XIII Всероссийский “Актуальные симпозиум проблемы теории адсорбции, пористости и 7 Москва, 2009;

Международная адсорбционной селективности”, конференция “Физика жидкостей: современные проблемы”, Киев, 2010;

XIV Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности”, Москва, 2010;

XV Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул, Петрозаводск, 2010;

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе 7 статей в рецензируемых журналах и 16 тезисов докладов на научных конференциях.

Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 145 страницах и содержит 31 таблицу и 43 рисунка. Библиография включает 129 ссылoк.

8 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели диссертационной работы. Перечислены основные результаты работы, научная новизна и практическая значимость. Указаны данные о публикациях и апробации положений, приведенных в диссертации.

Обзор литературы Обзор литературы посвящен рассмотрению современных методов описания адсорбционных равновесий при различных условиях (на различных адсорбентах, при различных давлениях, температурах). Выделены отдельные разделы по термодинамике адсорбции, основным существующим подходам к созданию и анализу моделей описания адсорбционных систем и основам современного построения систем управления базами данных (СУБД).

Результаты и их обсуждение В работе рассмотрены наиболее важные и широко применяющиеся уравнения, полученные в рамках методов полного содержания и избытков Гиббса, с целью выбора уравнений, а также проанализирована проблема теоретического расчета (в том числе априорного) адсорбционных равновесий.

На основании проведенного анализа из многочисленных уравнений, предложенных различными авторами для описания изотерм адсорбции на адсорбентах различной структуры, были выбраны уравнения, отвечающих по крайней мере двум требованиям:

1. Используемые уравнения должны описывать экспериментальные данные в достаточно широком интервале их изменения, а их параметры должны представлять определяющие физико-химические характеристики соответствующей адсорбционной системы;

9 2. Поскольку из-за практически неизбежного различия используемых моделей и реальных систем значения получаемых параметров всегда в той или иной степени условны, необходимо, чтобы они были общепринятыми и широко использовались исследователями различных школ.

В первом разделе представлены результаты исследования современных методов описания адсорбции паров на различных адсорбентах. На основе анализа большого числа экспериментальных данных, включенных в банк данных, были сделаны выводы о возможности использования уравнений. Так на макропористых адсорбентах для физико-химической характеристики адсорбционных систем целесообразно использовать уравнения БЭТ и Арановича:

amC p ps (1) a= ( )( ) 1 p 1+ (C 1) p ps ps am * C * p ps (2) a= ( ) 1+ C * p 1 p ps ps В банке данных приводили значения констант am, C, am*, C* и соответствующие графики. Здесь и далее: a- адсорбция при давлении P, am, am*,- емкости монослоя, C, C*- константы адсорбции, Ps- давление насыщенного пара адсорбтива.

На микропористых адсорбентах использовали линейные формы уравнений Дубинина-Радушкевича (n=2, адсорбция на углях, ps10атм) или Дубинина-Астахова (n=3, адсорбция на цеолитах, ps10атм):

n RT n " p % (3) ln a = ln a0 n $ln( s )' E0 # p & 10 Приводили значения констант: предельной адсорбции при Рs-a0 и характеристической энергии адсорбции E0. При значениях Рs, превышающих 10 атм., расчеты проводили только при наличии данных о летучестях адсорбтивов.

Во втором разделе приведены результаты исследования возможности описания адсорбции газов на микропористых адсорбентах при температурах выше критических. Так если температура превышала Tкр адсорбтива, проводили, где это было возможно, расчет по уравнению (3) с использованием в качестве стандартных давлений вместо Рs значений P*s, которые находили экстраполяцией в закритическую область температур зависимостей:

B (А,В- константы). (3a) ln Ps = A T Нами было показано [6], что в ряде случаев в использовании табличных значений давлений насыщенных паров жидких адсорбтивов нет необходимости, поскольку все три параметра (Е0 - характеристическая энергии адсорбции, Ps –давление, соответствующее давлению насыщенного пара адсорбтива, и a0 – адсорбция при этом давлении) уравнения (3) для активных углей и цеолитов могут быть найдены на основе численного решения этих уравнений с использованием программ, обеспечивающих одинаковые статистические веса всех отклонений рассчитываемых и экспериментальных значений адсорбции (например, Matlab). При этом, предварительно, из всего массива экспериментальных данных необходимо выбрать тот интервал, в котором выполняется уравнение (3) для n=2 и n=3.

Для нахождения этого интервала при адсорбции газов можно использовать любое (численно разумное) значение Ps*, поскольку интервал данных, в котором уравнения выполняются практически не зависит от значений Ps*. В этом случае при температурах ниже критических получаются значения параметров, соответствующие их значениям, найденным традиционным 11 способом по уравнению (3) с использованием табличных значений Ps, а при температурах выше критических аналоги параметров Е0, a0 и параметр Ps*, который следует рассматривать, как давление газа, при котором достигается полное заполнение микропор адсорбатом, т.е. значения a=a0.

Оказалось однако, что надежные значения Рis и Р*(Т), по-видимому из за структуры уравнения (3), удается получать лишь при наличии прецизионных данных для практически всего интервала относительных давлений. В большинстве случаев таких данных нет (особенно для сверхкритических температур) и нахождение Рis и Р*(Т) численным методом не приводит к удовлетворительным результатам. Поэтому мы вернулись к детальной экспериментальной проверке допустимости использования зависимости (3a), которая стала возможной на основе представленных в банке данных результатов по адсорбции метана на микропористом активном угле ПАУ-10 в широком интервале температур (120Т600K), существенно превышающем критическую температуру для метана (190.55К), поскольку для этих же температур имеются справочные данные по его коэффициентам летучести.

Соответствующие расчеты показали, что при использовании Р*(Т) во всем интервале температур уравнение (3) с высокой точностью описывает изотермы адсорбции метана при n=2, но при этом наблюдается нарушение температурной инвариантности и характеристическая энергия изменяется с ростом температуры (рис. 1).

12 – E0, кДж·моль 100 200 300 400 500 T, K Рис.1. Зависимость характеристической энергии от температуры для адсорбции метана на микропористом активном угле ПАУ-10. Отметим, что вопреки имеющейся точки зрения об одновременном изменении n и Е0 при нарушении температурной инвариантности, значения n=2 сохраняются с высокой точностью: коэффициент корреляции линейной зависимости (1) во всем интервале температур имеет значения 0.9980-0.9995.

В качестве примера соответствующая зависимость представлена на рис. 2.

Рис.2. Изотерма адсорбции метана на микропористом активном угле ПАУ-10 при 330К в координатах уравнения (3).

13 Отметим, что структура уравнения (3) приводит к слабой зависимости параметров a0i и Е0 от значений Рis и Р*(Т). Это хорошо видно из данных, приведенных в таблице 1. При этом точность описания изотерм ухудшается при отклонении значений Р*(Т) от найденных линейной экстраполяцией (см.

таблицу 2).

Таблица 1. Изменение параметров a0 (моль·кг.-1) и Е0 (кДж.·моль-1) при варьировании стандартной летучести (Fcт., кПа) для адсорбции метана на микропористом активном угле ПАУ-10 при температурах 273 и 330К. Звездочкой отмечены найденные значения Fcт.

T, K Fcт. a0 Е0, 273 14850* 8,6 10, 9900 8,2 9, 7420 8,0 9, 330 36680* 8,0 11, 24450 7,5 10, 18310 7,2 10, Таблица 2. Зависимость относительной ошибки расчетов (,%) адсорбции метана (a) при различных давлениях (Р) (летучестях (F)) на микропористом активном угле ПАУ-10 при температуре 273К от выбора стандартной летучести (Fст.) P, F kPa aexp (при Fст),% (при 0.67Fст),% (при 0.5Fст),% 2,3 0,04 9,3 34,6 51, 6,3 0,10 -4,5 16,8 32, 11,8 0,17 -8,5 8,8 22, 19,5 0,28 -5,3 8,1 19, 39,8 0,49 -7,2 2,0 9, 186 1,54 -1,9 -0,1 1, 302 2,09 0,4 0,7 0, 550 2,89 1,4 0,5 -0, 14 990 3,78 1,5 0,0 -1, 1950 4,87 1,0 -0,5 -2, 2900 5,44 -0,5 -1,7 -2, 3360 5,70 -0,2 -1,2 -2, 4050 5,94 -1,1 -1,8 -2, 4750 6,21 -0,5 -0,9 -1, 6100 6,61 0,1 0,3 0, 7400 6,75 -1,6 -1,0 -0, 10200 7,25 0,2 1,8 3, 14300 7,62 0,8 3,5 6, В тех случаях, когда имелись значения плотностей паров ( v ) и жидкостей ( l ) при температурах ниже критических (при температурах выше критических v = l ) использовали также численное решение системы уравнений Толмачева-Арановича, основанных на решеточной модели Оно Кондо. В большинстве случаев реальные размеры микропор допускают размещение в них 1-го или 2-х слоев адсорбата и соответствующие уравнения для одно-(4,6) и двухслойной-(5,6) моделей имеют вид:

* X1 (n)[1 Y1 ] (4) + 2 01 11 6X1 (1) 11 12Y1 = ln Y1[1 X1 (n)] kT kT kT * X1 (n)[1 Y1 ] (5) +1,12 01 11 9X1 (1) 11 12Y1 = ln Y1[1 X1 (n)] kT kT kT a1 = a1 X1 (n) (6), n=1 или n v P (7) Y1 = l PS Здесь и далее: a1 - абсолютная адсорбция 1-го комонента, a10 - емкость монослоя 1-го компонента (ммоль*г.-1), Y1, X1 -мольные доли первого 15 компонента в равновесных объемном (в данном случае - вакансионном [100, 108]) и адсорбционном растворах, - парные энергии * 11, 11, взаимодействия компонентов в адсорбционном, вакансионном растворах и с адсорбентом.

Так использование Рs и Р*(Т) при описании изотерм метана уравнениями (4-7) при температурах меньших и больших критической (в последнем случае i - плотности пара и жидкого адсорбтива в (7) равны) также приводит к количественным результатам, причем и в этом случае ошибка описания возрастает при отклонении от значений Р*(Т), найденных линейной экстраполяцией (3a) (см. таблицу 3).

Таблица 3. Зависимость средних квадратичных (SQ) и средних относительных ошибок (,% ) расчетов по уравнениям (3,4-7) адсорбции метана на микропористом активном угле ПАУ =10 при температурах 330 и 370К от выбора стандартного давления (Р*(Т)).

Р*(Т)ст.- найдено линейной экстраполяцией по уравнению (3a). 330К Р*(Т) кПа 40000 42000 Р*(Т)ст = SQ 0.16 0.15 0. 0.6 0.5 0.,% 370К Р*(Т) кПа 54000 58500 Р*(Т)ст = SQ 0.92 0.85 0. -2.2 -2.0 -1.,% Важно отметить, что при высоких (330K) температурах (и давлениях) необходимо учитывать различие во взаимодействии адсорбат-адсорбат и адсорбтив-адсорбтив, т.е. последний член в уравнениях (4,5) становится значимым.

16 Таким образом уравнения (4-7) позволяют описывать абсолютные изотермы адсорбции и газов, и паров в широком интервале изменения температур и давлений. В банке данных приводили значения констант a01, e01/kT, e11/kT. В случае необходимости (при TTкр) в поле “Notes” приводятся * 11 / kT.

дополнительно значения При этом при температурах ниже * критической параметр 11 / kT практически равен нулю и не приводится. Для более детального анализа процессов, происходящих в области «предкритического состояния» системы адсорбат-адсорбент, необходимы данные при более высоких температурах.

В третьем разделе приведены результаты исследования возможности описания адсорбции компонентов бинарных растворов неэлектролитов на различных адсорбентах, а также априорных расчетов для тройных систем.

Изотермы избыточной адсорбции компонентов бинарных растворов на макропористых адсорбентах описывали системой уравнений Арановича Толмачева для монослойной модели адсорбции. В этом случае энергии взаимообмена ( *, ) имели практически одинаковые значения и уравнения имели только три параметра:

* * X1 (n)[1 Y1 ] 02 01 3(12 22 ) ln + [6X1 (n) 12Y1 ] = 0, + + (8) Y1[1 X1 (n)] kT kT kT = 212 11 (9) 1 = a1,m [X1 (n) Y1 ] a1,m-емкость монослоя, Г1- величина избыточной адсорбции.

с параметром :

B = [ 02 01 + 3( 22 12 )]/kT, * * ij - энергии парного взаимодействия в объемном растворе * Приводили значения констант a1m, B, (в таблицах - D/kT) kT 17 Изотермы адсорбции компонентов растворов на микропористых адсорбентах описывали 4-х параметрической системой уравнений Толмачева-Арановича [1, 7] для двухслойной модели адсорбции:

* X1 (1)(1Y1 ) (10) ln B+9 X1 (1) 12 Y1 = Y1 (1 X1 (1)) kT kT (11) i = a1,m [X1 (n) Y1 ] n * * ( 22 ) + (12 ) ( * * ) B = 1,12 02 01 + 6 22 12 + 3 12 kT kT kT * = 212 11 22, = 212 11 * * * * Приводили значения констант a1m, B, ( в таблицах - D1/kT), ( в kT kT таблицах -D2/kT). В этом случае параметр a1m носит как правило подгоночный характер и не соответствует значениям предельной емкости.

Также, где это возможно, представлены коэффициенты разделения для смесей газов (паров) S = X 1Y X Y Априорные расчеты для тройных систем В связи с весьма ограниченным числом экспериментальных данных для адсорбции тройных систем, в банке данных приводятся результаты теоретического расчета для адсорбции тройных систем по экспериментальным данным для соответствующих двойных систем. Возможность таких расчетов обоснована в наших работах [1,9-12], в которых показано что расчет равновесий адсорбции трехкомпонентных растворов по экспериментальным данным для соответствующих двухкомпонентных растворов может быть выполнен с достаточно высокой точностью, практически не уступающей точности экспериментальных определений (2-5%).

Банк данных по адсорбции. На основе проведенного анализа всего объема экспериментальных данных был создан общедоступный через интернет банк 18 данных в форме сайта http://www.adsorption.ru. Он представляет собой интерактивную систему просмотра и поиска адсорбционных данных, реализованную с использованием современных технологий MySQL, PHP, Apache, что обеспечивает гибкость построения поисковых запросов через сайт, позволяет представлять данные в виде совокупности таблиц общих характеристик и отдельных объектов с изотермами и таблицами данных для каждой системы, а также обладает достаточной надежностью для их представления в общих доступ. В настоящее время в банке содержатся более 110 изотерм адсорбции индивидуальных паров и газов на макропористых адсорбентах, более 760 изотерм на микропористых адсорбентах, более изотерм адсорбции компонентов растворов на макропористых адсорбентах, более 60 изотерм адсорбции компонентов растворов на микропористых адсорбентах, более 100 изотерм адсорбции смесей газов на различных адсорбентах, 10 тройных систем, данные более чем по 230 адсорбентам, производящимся в Российской Федерации и за рубежом. Банк постоянно пополняется. На Рис. 3-5 приведены скриншоты примеров представления данных в банке.

19 Рис 3. Вид изотермы адсорбции бинарного раствора этанол-этилацетат на силикагеле КСК-2 при 303K в банке данных.

Рис 4. Вид изотермы адсорбции углекислого газа на цеолите NaE при 303K в банке данных.

20 Рис 5. Вид формы первичной информации для системы CO2-NaE-303 в банке данных.

21 Выводы 1. Выработаны единые физико-химические критерии описания адсорбционных равновесий для адсорбции паров на макропористых адсорбентах, адсорбции газов и паров на микропористых адсорбентах, адсорбции бинарных растворов неэлектролитов на микро- и макропористых адсорбентах основе сравнительного анализа экспериментальных данных и применимости наиболее известных в литературе в настоящее время моделей описания.

2. Разработаны методы описания адсорбции газов на микропористых адсорбентах при сверхкритических температурах.

3. Предложено и экспериментально обосновано уравнение абсолютной адсорбции газов и паров на микропористых адсорбентах, описывающее экспериментальные изотермы в широком интервале изменения температур и давлений.

4. Создана компьютерная система управления баз данных доступная для всех желающих через сайт http://www.adsorption.ru в глобальной сети интернет, содержащая в настоящий момент информацию о более 1500 различных адсорбционных систем и постоянно пополняющаяся. В настоящее время в банке содержатся более изотерм адсорбции индивидуальных паров и газов на макропористых адсорбентах, более 760 изотерм на микропористых адсорбентах, более 80 изотерм адсорбции компонентов растворов на макропористых адсорбентах, более 60 изотерм адсорбции компонентов растворов на микропористых адсорбентах, более изотерм адсорбции смесей газов на различных адсорбентах, тройных систем, данные более чем по 230 адсорбентам, производящимся в Российской Федерации и за рубежом. Банк постоянно пополняется.

22 Результаты диссертационной работы представлены в публикациях:

1. А.М.Толмачев, И.А.Годовиков. К вопросу о создании компьютерного банка данных по адсорбции. // Вестн. Моск. ун-та.

Сер.2. Химия. 2001. Т. 42. №4. С.241-243.

2. И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова, А.М.Толмачев. Банк данных по адсорбции. Физико-химические характеристики адсорбции паров на однороднопористых активных углях. // Журн. физич. химии.

2001. Т.75. №11. С. 2030-2036.

3. А.М.Толмачев, О.И.Трубников, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова.

Банк данных по адсорбции. Физико-химические характеристики адсорбции паров на цеолитах. // Вестн. Моск. ун-та. Сер.2. Химия.

2001. Т.42. №4. С.247-250.

4. М.И.Годовикова, И.А.Годовиков, А.М.Толмачев. Термодинамика адсорбции. Описание изотерм адсорбции паров на микропористых адсорбентах на основе модели регулярного раствора. // Журн.

физич. химии. 2003. Т.77. № 3. С.536-540.

5. И.А.Годовиков, М.И.Годовикова, А.М.Толмачев. Банк данных по адсорбции. Физико-химические характеристики адсорбции паров на макропористых адсорбентах. // Вестн. Моск. ун-та. Сер.2. Химия.

2003. Т. 44. № 5. С. 295-298.

6. А.М.Толмачев, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова. О возможности распространения теории объемного заполнения микропор на описание адсорбции газов. // Журн. физич. химии. 2005. Т. 79. № 5.

С. 952-954.

7. А.М.Толмачев, Т.А.Кузнецова, И.А.Годовиков. Термодинамика адсорбции на микропористых адсорбентах при температурах выше критических. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2011.

Т. 47. № 3. С. 227-291.

8. И.А.Годовиков, Н.Н.Зуева. К вопросу о создании банка данных по 23 адcорбции. // IV Всероссийский симпозиум “Актуальные проблемы адсорбционных процессов”. Тезисы докл. М. 1998. С.35.

9. О.И.Трубников, И.А.Годовиков. Описание адсорбции паров на микропористых углях и цеолитах в рамках модели Оно-Кондо. // V Всероссийский симпозиум “Современные теоретические модели адсорбции в пористых средах”. Тезисы докл. М. 1999. С. 7.

10. Т.О.Рябухова, М.В.Бородулина, А.Б.Арзамасцева, М.И.Годовикова, И.А.Годовиков. Термодинамика адсорбции растворов на активных углях. // VI Всероссийский симпозиум «Актуальные проблемы теории адсорбции и синтеза адсорбентов». Тезисы докл. М. 2000. С.3.

11. И.А.Годовиков, Т.А. Кузнецова. Стандартная обработка экспериментальных данных в банке данных по адсорбции. // VI Всероссийский симпозиум «Актуальные проблемы теории адсорбции и синтеза адсорбентов». Тезисы докл. М. 2000. С.20.

12. И.А.Годовиков, М.В.Бородулина, М.И. Годовикова. Термодинамика и молекулярное моделирование адсорбции паров и растворов на микропористых активных углях. // IX международная конференция по теоретическим вопросам адсорбции и адсорбционной хроматографии.

Тезисы докл. М. 2001. С.7.

13.И.А.Годовиков, М.В.Бородулина, Т.А.Кузнецова, Н.Г.Крюченкова, М.И.Годовикова Банк данных по адсорбции. // IX международная конференция по теоретическим вопросам адсорбции и адсорбционной хроматографии. Тезисы докл. М. 2001. С. 91.

14. А.М.Толмачев, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова, Н.Г.Крюченкова. К вопросу о создании компьютерного банка данных по адсорбции. // В кн.:

«Современное состояние и перспективы развития теории адсорбции» (труды IX международной конференция по теоретическим вопросам адсорбции и адсорбционной хроматографии). М. 2001. С.16-24.

24 15.Yu.K. Tovbin, M.V. Borodulina, I.A. Godovikov, A.M. Tolmachev.

Consideration of Differences in Molecular Sizes in Description of Component Adsorption Isotherms of Non-electrolytes on Active Carbons. // Рroceeding of the IV International Symposium “Effects of Surface Heterogeneity in Adsorption and Catalysis on Solids”. Krakow. Poland.

August 27-31, 2001. P.15.

16.М.И.Годовикова, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова, А.М.Толмачев.

Термодинамика адсорбированных растворов. // VII Всероссийский симпозиум «Актуальные проблемы теории адсорбции, модифицирования поверхности и разделения веществ». Тезисы докл. М.

2002. С. 4.

17.А.М.Толмачев, М.И.Годовикова, И.А.Годовиков, Е.Н.Егоров.

Универсальное уравнение изотермы адсорбции паров и компонентов бинарных растворов на микропористых адсорбентах. // IX Всероссийский симпозиум «Современные проблемы организации пористых структур и адсорбционного разделения веществ». Тезисы докл. М. 2004. С. 6.

18. А.М.Толмачев, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова. Банк данных по адсорбции. Описание изотерм адсорбции газов и паров на микропористых адсорбентах. // IX Всероссийский симпозиум «Современные проблемы организации пористых структур и адсорбционного разделения веществ». Тезисы докл. М. 2004. С. 17.

19. А.М.Толмачев, И.А.Годовиков, Т.А.Кузнецова, Н.Г.Крюченкова. Банк данных по адсорбции. // Материалы XIII Всероссийского симпозиума «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности». М. 2009. С. 13.

25 20. A.M.Tolmachev, I.A.Godovikov, T.A.Kuznetsova, N.G.Kruchenkova.

Adsorption databank. // 5th International Conference “Physics of Liquid Matter: Modern Problem”. Kiev. 2010. Abstracts. P. 179.

21.Т.А.Кузнецова, А.В. Бибин, А.В. Школин, И.А. Годовиков, А.А.

Прибылов, А.М. Толмачев. Термодинамика адсорбции метана при температурах выше критических. // Материалы XIV Всероссийского симпозиума «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности». М. 2010. С. 14.

22. А.М. Толмачев Т.А.Кузнецова, А.В. Бибин, А.В. Школин, И.А.

Годовиков. Термодинамика адсорбции при температурах выше критичских. // XV Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конфрмациям молекул. Тезисы докл. Петрозаводск. 2010. С. 23. А.М.Толмачев, Т.А.Кузнецова, И.А.Годовиков. Априорные расчеты адсорбционных равновесию в трехкомпонентных системах. // Материалы XIV Всероссийского симпозиума «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности». М.

2010. С. 17.

Диссертационное исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 02-03-32641, № 00-15-97346 и НШ-1275.2003.3).

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.