Porowatość adsorbentów, klasyczne metody analizy, ich możliwości i ograniczenia

• Autorzy: Choma J. , Jaroniec M.

Warianty tytułu

EN

Porosity of adsorbents and catalysts: classical methods of porosity, their possibilities and limitations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

A comparative analysis of porosity is presented for active carbon, ordered mesoporous silica MCM-41 and silica gel on the basis of nitrogen adsorption isotherms measured over the entire relative pressure range (from 10[- 6] to 0.99) at 77K. It is shown that the classical method of porosity analysis proposed by Barrett, Joyner and Halenda (BJH) fifty years ago provides realistic results even for active carbons with larger micropores, if use is made of the proper film thickness and the proper form of the Kelvin equation. The film thickness for nitrogen on the silica surface estimated on the basis of adsorption data for a series of the MCM-41 samples allowed for more accurate evaluation of the film thickness on the carbon surface, and consequently for better analysis of porosity for carbon adsorbents. After these improvements, the BJH method seems to be promising for comparative porosity analysis of various adsorbents and catalysts.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; kataliza; adsorbent porowaty; właściwości powierzchniowe; właściwości strukturalne; adsorpcja azotu

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2001
• Tom: nr 2
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Choma J.

• Instytut Chemii, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Jaroniec M.

• Kent State University, Department of Chemistry, Kent, Ohio 44242, USA

Bibliografia

• 1. H. JANKOWSKA, A. ŚWIĄTKOWSKI, J. CHOMA: Active Carbon. Ellis HorwoodLtd., Chichester 1991.
• 2. E. F. VANSANT, P. VAN DER VOORT, K. C. VRANCKEN: Characterization and Modification of the Silica Surface. Elsevier, Amsterdam 1995.
• 3. J. A. SCHWARZ, C. I. CONTESCU [Eds.]: Surface and Structural Properties of Modified Porous Silicas. Marcel Dekker, New York 1999.
• 4. J. CHOMA, M. JARONIEC: Analiza strukturalnych i energetycznych właściwości mikroporowatych adsorbentów węglowych. Wiadomości Chemiczne, 1996, t. 50, ss. 759-788.
• 5. J. C. JANSEN, M. STOCKER, H. G. KARGE, J. WEITKAMP[Eds.]: Advanced zeolite science and applications. Studies in Surface Science and Catalysis. Vol. 85, Elsevier, Amsterdam 1994.
• 6. C. T. KRESGE, M. E. LEONOWICZ, W. J. ROTH, J. C. YARTULI, J. S. BECK: Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by liąuid-crystal template mechanism. Naturę, 1992, Vol. 359, pp. 710-712.
• 7. M. JARONIEC, R. MADEY: Physical Adsorption on Heterogeneous Solids. Elsevier, Amsterdam 1988.
• 8. S. J. GREGG. K. S. W. SING: Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press. London 1982.
• 9. E. P. BARRETT, L. G. JOYNER, P. P. HALENDA: The determination of pore volume and area distributions in porous substances. I. Computations lfom nitrogen isotherms. J. Am. Chem. Soc., 1951, Vol. 73, pp. 373-380.
• 10. D. DOLLIMORE, G. R. HEAL: An improved method for the calculation of pore size distributions from the adsorption data. J. Appl. Chem., 1964, Vol. 14, pp. 109-114.
• 11. J. C. P. BROEKHOFF, J. H. DE BOER: Studies on pore systems in catalysis. X. Calculations of pore distributions from the adsorption branch of nitrogen sorption isotherms in the case of open cylindrical pores. B. Applications. J. Catal., 1967, Vol. 9, pp. 15-21.
• 12. J. CHOMA, M. JARONIEC: Porównanie metod wyznaczania funkcji rozkładu objętości porów uporządkowanych mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych. Biul. WAT, 2000, t. 49 (nr 11), ss. 37-55.
• 13. M. KRUK, M. JARONIEC, K. P. GADKAREE: Determination of the specific surface area and the pore size of microporous carbons from adsorption potential distributions. Langmuir, 1999, Vol. 15,pp. 1442-1448.
• 14. Y. BEREZNITSKI, M. JARONIEC: Liquid chromatography studies of acetonitrile sorption on silica-based octyl phase. J. Liq. Chrom. & Rei. Technol., 1999, Vol. 22, pp. 1945-1964.
• 15. J. OŚCIK: Adsorpcja. PWN, Warszawa 1979.
• 16. J. CHOMA, M. JARONIEC: Powierzchniowe i strukturalne właściwości niemodyfikowanych i modyfikowanych żeli krzemionkowych. Ochrona Środowiska, 2000, nr 2(77), ss. 3-8.
• 17. J. CHOMA, M. JARONIEC, E. MICHALSKI, M. KLOSKE: Adsorpcyjna charakterystyka uporządkowanych mezoporowatych materiałów krzemionkowych MCM-41. Biul. WAT (w druku).
• 18. M. KRUK, Z. LI, M. JARONIEC, W. R. BETZ: Nitrogen adsorption study of surface properties of graphitized carbon blacks. Langmuir, 1999, Vol. 15, pp. 1435-1441.
• 19. M. JARONIEC, M. KRUK, J. P. OLIVIER: Standard nitrogen adsorption data for characterization of nanoporous silicas. Langmuir, 1999, Vol. 15, pp. 5410-5413.
• 20. M. JARONIEC, M. KRUK, A. SAYARI: Adsorption methods for characterization of surface and structural properties of mesoporous molecular sieves. Studies in Surface Science and Catalysis. L. BON- NEVIOT, F. BELAND, C. DANUMAH, S. GIASSON, S. KALIA- GUINE [Eds], 1998, Vol. 117, pp. 325-332.