Исследование адсорбционных свойств наноалмаза с гидрированной поверхностью

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Воздействие на поверхностные свойства путем направленного модифицирования является одним из способов получения новых наноматериалов. Поверхность детонационного наноалмаза может быть модифицирована, например, путем обработки газообразным водородом. В настоящей работе методом обращенной газовой хроматографии исследованы адсорбционные свойства наноалмаза с гидрированной поверхностью и сопоставлены с аналогичными свойствами исходного детонационного наноалмаза. Измерены удельные объемы удерживания V и дифференциально-молярные изостерические теплоты адсорбции воды и гептана qst. Установлено, что величины V и для воды, и для гептана в несколько раз превышают свойства исходного детонационного наноалмаза. Это свидетельствует о том, что дополнительная обработка поверхности увеличивает плотность (на единицу поверхности) функциональных групп, обеспечивающих адсорбционное взаимодействие поверхности как с водой, так и с гептаном. При этом теплота адсорбции при максимальной концентрации адсорбата в газовой фазе в случае воды повысилась с -31,6 кДж/моль до -36,3 кДж/моль, а в случае гептана - практически не изменилась и составила –49,5 кДж/моль. Установлено, что гидрирование поверхности наноалмаза изменяет природу адсорбционных центров, ответственных за удерживание воды.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. И. Ярыкин

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: d.yarykin@rambler.ru
Россия, Ленинский проспект, д. 31, к. 4, Москва, 119071

В. Ю. Конюхов

Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Email: d.yarykin@rambler.ru
Россия, Миусская площадь, д. 9, Москва, 125047

Б. В. Спицын

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

Email: d.yarykin@rambler.ru
Россия, Ленинский проспект, д. 31, к. 4, Москва, 119071

Список литературы

  1. Долматов В.Ю. Детонационные наноалмазы. Получение, свойства, применение. СПб.: НПО “Профессионал”. 2011. 536 с.
  2. Reina G. et al. // Angew. Chemie Int. Ed. 2019. V. 58. № 50. P. 17918.
  3. Долматов В.Ю. // Сверхтвердые материалы. 1998. № 4. С. 77.
  4. Торопов А.Д., Детков П.Я., Чухаева С.И. // Гальванотехника и обработка поверхности. 1999. Т. 7. № 3. С. 14.
  5. Тимошков Ю.В. и др. // Гальванотехника и обработка поверхности. 1999. Т. 7. № 2. С. 20.
  6. Долматов В.Ю., Буркат Г.К. // Сверхтвердые материалы. 2000. № 1. С. 84.
  7. Kazi S. // Int. J. Pharm. Sci. Invent. 2014. V. 3. P. 2319.
  8. Jariwala D.H., Patel D., Wairkar S. // Mater. Sci. Eng. C. 2020. V. 113. P. 110996.
  9. Uthappa U.T. et al. // J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2020. V. 60. P. 101993.
  10. Сакович Г.В., Губаревич В.Д., Бадаев Ф.З. // ДАН СССР. 1990. Т. 310. № 2. С. 402.
  11. Spitsyn B.V. et al. // Diam. Relat. Mater. 2006. V. 15. P. 296.
  12. Кулакова И.И. // ФТТ. 2004. Т. 46. № 4. С. 621.
  13. Долматов В.Ю. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 4. С. 375.
  14. Schrand A.M., Hens S.A.C., Shenderova O.A. // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2009. V. 34. P. 18.
  15. Tsubota T. et al. // Diam. Relat. Mater. 2000. V. 9. № 2. P. 219.
  16. Tsubota T. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. № 5. P. 806.
  17. Tsubota T. et al. // Diam. Relat. Mater. 2002. V. 11. № 7. P. 1360.
  18. Конюхов В.Ю. // ЖПХ. 2000. Т. 73. № 4. С. 563.
  19. Конюхов В.Ю. Хроматография. М.: Лань, 2012, 223 с.
  20. Белякова Л.Д. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008. Т. 8. № 1. С. 66.
  21. Паркаева С.А., Белякова Л.Д., Ларионов О.Г. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 2. С. 283.
  22. Yarykin D.I. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2022. V. 58. № 6. P. 1206.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции воды (а) и гептана (б) на НА при различных температурах: 1 – 40°, 2 – 50°, 3 – 60°, 4 – 80°, 5 – 100°, 6 – 120°, 7 – 130°, 8 – 140°C.

Скачать (172KB)
3. Рис. 2. Изотермы адсорбции гептана на НА в линейных координатах изотермы Лэнгмюра при различных температурах: 1 – 90°, 2 – 110°, 3 – 120°, 4 – 130°, 5 – 140°C.

Скачать (85KB)
4. Рис. 3. Зависимость адсорбционного коэффициента b от температуры T в линейных координатах изобары Вант-Гофф для гептана.

Скачать (43KB)
5. Рис. 4. График зависимости приведенного удельного объема удерживания от температуры: 1 – для гептана, 2 – для воды.

Скачать (63KB)
6. Рис. 5. Спектры Фурье-ИК в режиме диффузного отражения для 1–исходного детонационного НА, 2–НА с гидрированной поверхностью.

Скачать (86KB)

© Российская академия наук, 2024