Wyznaczanie rozkładu objętości porów z funkcji potencjału adsorpcyjnego dla mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych

• Autorzy: Choma, J. , Jaroniec, M. , Kloske, M.

Warianty tytułu

EN

Determination of pore size distribution from adsorption potential distribution for mesoporous

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niskotemperaturowe (77 K) izotermy adsorpcji azotu zmierzone dla trzech uporządkowanych mezoporowatych adsorbentów krzemionkowych z rodziny MCM-41, o różnych wymiarach porów, zostały wykorzystane do wyznaczania funkcji rozkładu objętości porów. Do tego celu wykorzystano funkcje rozkładu potencjału adsorpcyjnego X (A) i uzyskane rozkłady objętości porów porównano z rozkładami otrzymanymi za pomocą klasycznych metod Barretta, Jovnera i Halendy (BJH) oraz Dollimore'a i Heala (DH), w których zastosowano poprawione przez Kruka, Jarońca i Sayari (KJS) równanie Kelvina. Stwierdzono, że maksima funkcji rozkładu objętości porów dla wszystkich analizowanych metod odpowiadają tej samej średnicy porów. Natomiast w przypadku metody bazującej na funkcji potencjału adsorpcyjnego obserwuje się rozmycie rozkładu objętości porów i często nawet małe maksimum w obszarze mikroporów, wynikające z natury przybliżenia kondensacyjnego. Takie zachowanie funkcji rozkładu objętości porów może błędnie wskazywać na występowanie mikroporowatości, której nie ma w przypadku wszystkich badanych MCM-41. Przebieg tej funkcji w obszarze mezoporów odzwierciedla rzeczywistą porowatość tych materiałów, o czym świadczy dobra zgodność pomiędzy średnicami porów otrzymanymi z danych adsorpcji i rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.

EN

Low-temperature (77 K) nitrogen adsorption isotherms measured for three ordered mesoporous siliceous adsorbents from MCM-41 family, of different pore sizes, were used to determine the pore size distributions. The adsorption potential distribution was utilized for this purpose and the resulting pore size distribution were compared with those obtained by classical methods of Barret, Joyner and Halenda (BJH) and Dollimore and Heal (DH), in which the corrected Kelvin equation of Kruk, Jaroniec and Sayari (KJS) was used. It was shown that for all methods studied the maxima of the pore size distributions are at the same pore width. However, in the case of the method basing on the adsorption potential distribution a wide flatness of the pore size distribution and often even small maximum is observed in the micropore range as a result of the condensation approximation. Such behavior of the pore size distribution may indicate wrongly the presence of microporosity, which is absent in all MCM-41 studied. The behavior of this distribution in the mesopore range reflects true porosity of these materials as evidenced by a good agreement between pore widths obtained from adsorption and power X-ray diffraction data.

Słowa kluczowe

PL

adsorbenty krzemionkowe; adsorbenty; badanie; funkcja rozkładu objętości porów; funkcja potencjału adsorpcyjnego

EN

MCM-41 siliceous adsorbents; functions pore size distribution; function adsorption potential

• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 51, nr 12
• Strony: 5-16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Choma, J.

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

autor

Jaroniec, M.

• Departament of Chemistry, Kent State University, Kent, OH 44242, USA

autor

Kloske, M.

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

Bibliografia

• [1] J. Choma, M. Jaroniec, Wiad. Chem., 50, nr 9-10 (1996), 759.
• [2] J. Klinik, Tekstura porowatych ciał stałych, AGH, Kraków 2002.
• [3] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, Biblioteka Wiad. Chem., (2001), 89.
• [4] J. Choma, M. Jaroniec, W. Burakiewicz-Mortka, M. Kloske, Applied Surface Sci., 196 (2002), 216.
• [5] G. Horvath, K. Kawazoe, J. Chem. Eng. Japan, 32 (1983), 470.
• [6] M. Jaroniec, K. P. Gadkaree, J. Choma, Colloids and Surfaces, 118 (1996), 203.
• [7] J. Choma, M. Jaroniec, Przem. Chem., 75, nr 10 (1996), 373.
• [8] A. Saito, H. C. Foley, AICHE, 37 (1991), 429.
• [9] M. Kruk, M. Jaroniec, Chem. Mater., 12 (2000), 222.
• [10] M. Kruk, M. Jaroniec, J. P. Olivier, Langmuir, 15 (1999), 5410.
• [11] J. Choma, M. Jaroniec, M. Kloske, Biul. WAT, L, 10 (2001), 83.
• [12] J. Choma, M. Jaroniec, W. Burakiewicz-Mortka, E. Michalski, M. Kloske, Biul. WAT, L, 10 (2001), 5.
• [13] M. Kruk, M. Jaroniec, A. Sayari, Studies in Surface Science and Catalysis, 117 (1998), 325.
• [14] E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. P. Halenda, J. Am. Chem. Soc., 73 (1951), 373.
• [15] D. Dollimore, G. R. Heal, J. Appl. Chem., 14 (1964) 109.
• [16] M. Kruk, M. Jaroniec, J. Choma, Adsorption, 3 (1997), 209.