Адсорбция

Феномен поверхностной адгезии

Модель многослойной адсорбции Брунауэра, Эммета и Теллера представляет собой случайное распределение молекул на поверхности материала.

Адсорбция – это адгезия ^[1] атомов , ионов или молекул газа, жидкости или растворенного твердого вещества к поверхности . ^[2] Этот процесс создает пленку адсорбата на поверхности адсорбента . Этот процесс отличается от абсорбции , при котором жидкость ( абсорбат ) растворяется или проникает в жидкость или твердое вещество ( абсорбент ). ^[3] Хотя адсорбция часто предшествует абсорбции, которая включает перенос абсорбата в объем абсорбирующего материала, альтернативно, адсорбция представляет собой явно поверхностное явление, при котором адсорбат не проникает через поверхность материала в объем абсорбирующего материала. адсорбент. ^[4] Термин «сорбция» охватывает как адсорбцию, так и абсорбцию, а десорбция является обратной сорбции.

https://doi.org/10.1351/goldbook.A00155.

Подобно поверхностному натяжению , адсорбция является следствием поверхностной энергии . В объемном материале все требования к связи (будь то ионные , ковалентные или металлические ) составляющих атомов материала выполняются другими атомами в материале. Однако атомы на поверхности адсорбента не полностью окружены другими атомами адсорбента и поэтому могут притягивать адсорбаты. Точный характер связи зависит от деталей участвующих частиц, но процесс адсорбции обычно классифицируется как физисорбция (характерная для слабых сил Ван-дер-Ваальса ) или хемосорбция (характерная для ковалентной связи). Это также может произойти из-за электростатического притяжения. ^{[5] [6]} Характер адсорбции может влиять на структуру адсорбированных частиц. Например, физическая адсорбция полимера из раствора может привести к сплющиванию структур на поверхности. ^[7]

Адсорбция присутствует во многих природных, физических, биологических и химических системах и широко используется в промышленности, например, в гетерогенных катализаторах , ^{[8] [9]} активированном угле , улавливании и использовании отходящего тепла для получения холодной воды для кондиционирования воздуха и других технологических процессов. (адсорбционные охладители), синтетические смолы , увеличение емкости хранения углерода, полученного из карбидов, и очистка воды . Адсорбция, ионный обмен и хроматография — это сорбционные процессы, при которых определенные адсорбаты избирательно переносятся из жидкой фазы на поверхность нерастворимых, жестких частиц, суспендированных в сосуде или упакованных в колонке. ^{Приложения в фармацевтической промышленности, в которых адсорбция} используется как средство продления неврологического воздействия конкретных лекарств или их частей, ^{менее известны} .

Слово «адсорбция» было предложено в 1881 году немецким физиком Генрихом Кайзером (1853–1940). ^[10]

Изотермы

Адсорбцию газов и растворенных веществ обычно описывают с помощью изотерм, то есть количества адсорбата на адсорбенте в зависимости от его давления (если газ) или концентрации (для растворенных веществ в жидкой фазе) при постоянной температуре. Адсорбированное количество почти всегда нормализуется по массе адсорбента, чтобы можно было сравнивать различные материалы. На сегодняшний день разработано 15 различных моделей изотерм. ^[11]

Фрейндлих

Первая математическая аппроксимация изотермы была опубликована Фрейндлихом и Кустером (1906) и представляет собой чисто эмпирическую формулу для газообразных адсорбатов:

${\displaystyle {\frac {x}{m}}=kP^{1/n},}$

где - масса адсорбированного адсорбата, - масса адсорбента, - давление адсорбата (его можно изменить на концентрацию, если исследуется раствор, а не газ), и - эмпирические константы для каждой пары адсорбент-адсорбат при заданной температуре. . Функция неадекватна при очень высоком давлении, поскольку в действительности имеет асимптотический максимум при неограниченном увеличении давления. По мере повышения температуры константы и изменяются, отражая эмпирическое наблюдение о том, что адсорбированное количество растет медленнее и для насыщения поверхности требуются более высокие давления. ${\displaystyle x}$ ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle P}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle x/m}$ ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle n}$

Ленгмюр

Ирвинг Ленгмюр был первым, кто вывел научно обоснованную изотерму адсорбции в 1918 году. ^[12] Модель применима к газам, адсорбируемым на твердых поверхностях. Это полуэмпирическая изотерма, имеющая кинетическую основу и полученная на основе статистической термодинамики. Это наиболее распространенное уравнение изотермы из-за его простоты и способности соответствовать различным данным адсорбции. Он основан на четырех предположениях:

1. Все центры адсорбции эквивалентны, и каждый сайт может вместить только одну молекулу.
2. Поверхность энергетически однородна, адсорбированные молекулы не взаимодействуют.
3. Фазовых переходов нет.
4. При максимальной адсорбции образуется только монослой. Адсорбция происходит только на локализованных участках поверхности, а не на других адсорбатах.

Эти четыре предположения редко бывают верными: на поверхности всегда есть дефекты, адсорбированные молекулы не обязательно инертны, и механизм адсорбции самых первых молекул на поверхность явно не один и тот же, что и для последних. Четвертое условие является наиболее неприятным, поскольку зачастую на монослое адсорбируется больше молекул; эта проблема решается с помощью изотермы БЭТ для относительно плоских (немикропористых ) поверхностей. Тем не менее, изотерма Ленгмюра является первым выбором для большинства моделей адсорбции и имеет множество применений в поверхностной кинетике (обычно называемой кинетикой Ленгмюра-Хиншелвуда ) и термодинамике .

Ленгмюр предположил, что адсорбция происходит по такому механизму: , где A – молекула газа, а S – центр адсорбции. Прямая и обратная константы скорости равны k и k ₋₁ . Если мы определим покрытие поверхности как долю занятых мест адсорбции, в равновесии мы получим: ${\displaystyle A_{\text{g}}+S\rightleftharpoons AS}$ ${\displaystyle \theta }$

${\displaystyle K={\frac {k}{k_{-1}}}={\frac {\theta }{(1-\theta )P}},}$

или

${\displaystyle \theta ={\frac {KP}{1+KP}},}$

где – парциальное давление газа или молярная концентрация раствора. Для очень низких давлений и для высоких давлений . ${\displaystyle P}$ ${\displaystyle \theta \approx KP}$ ${\displaystyle \theta \approx 1}$

Величину трудно измерить экспериментально; обычно адсорбат представляет собой газ, а адсорбированное количество указывается в молях, граммах или объемах газа при стандартной температуре и давлении (STP) на грамм адсорбента. Если назвать v _мон СТП-объемом адсорбата, необходимым для образования монослоя на адсорбенте (на грамм адсорбента), то , и получим выражение для прямой: ${\displaystyle \theta }$ ${\displaystyle \theta ={\frac {v}{v_{\text{mon}}}}}$

${\displaystyle {\frac {1}{v}}={\frac {1}{Kv_{\text{mon}}}}{\frac {1}{P}}+{\frac {1}{v_{\text{mon}}}}.}$

Через его наклон и точку пересечения y мы можем получить vmon и K , которые _{являются} константами для каждой пары адсорбент-адсорбат при данной температуре. v _mon связано с количеством мест адсорбции по закону идеального газа . Если предположить, что число центров — это просто вся площадь твердого тела, разделенная на поперечное сечение молекул адсорбата, мы легко вычислим площадь поверхности адсорбента. Площадь поверхности адсорбента зависит от его структуры: чем больше в нем пор, тем больше площадь, что оказывает большое влияние на реакции на поверхности .

Если на поверхности адсорбируется более одного газа, мы определяем долю пустых мест и имеем: ${\displaystyle \theta _{E}}$

${\displaystyle \theta _{E}={\dfrac {1}{1+\sum _{i=1}^{n}K_{i}P_{i}}}.}$

Также мы можем определить как долю узлов, занятых j -м газом: ${\displaystyle \theta _{j}}$

${\displaystyle \theta _{j}={\dfrac {K_{j}P_{j}}{1+\sum _{i=1}^{n}K_{i}P_{i}}},}$

где i — каждый из адсорбируемых газов.

Примечание:

1) Чтобы сделать выбор между уравнениями Ленгмюра и Фрейндлиха, необходимо исследовать энтальпии адсорбции. ^[13] Хотя модель Ленгмюра предполагает, что энергия адсорбции остается постоянной в зависимости от занятости поверхности, уравнение Фрейндлиха выводится с предположением, что теплота адсорбции постоянно уменьшается по мере заполнения мест связывания. ^[14] Выбор модели, основанной на наилучшем приближении данных, является распространенным заблуждением. ^[13]

2) Использование линеаризованной формы модели Ленгмюра больше не является общепринятой практикой. Достижения в вычислительной мощности позволили выполнять нелинейную регрессию быстро и с большей уверенностью, поскольку преобразование данных не требуется.

ДЕЛАТЬ СТАВКУ

Часто молекулы образуют многослойные слои, то есть некоторые из них адсорбируются на уже адсорбированных молекулах, и изотерма Ленгмюра недействительна. В 1938 году Стивен Брунауэр , Пол Эммет и Эдвард Теллер разработали модель изотермы, учитывающую эту возможность. Их теория называется теорией БЭТ , по инициалам их фамилий. Они модифицировали механизм Ленгмюра следующим образом:

А _(ж) +С ⇌ АС,

А _(г) + АС ⇌ А ₂ S,

А _(г) +А2С _⇌А3С и _так далее.

Изотермы Ленгмюра (синий) и БЭТ (красный).

Вывод формулы сложнее, чем у Ленгмюра (полный вывод см. по ссылкам). Мы получаем:

${\displaystyle {\frac {x}{v(1-x)}}={\frac {1}{v_{\text{mon}}c}}+{\frac {x(c-1)}{v_{\text{mon}}c}},}$

где x - давление, разделенное на давление паров адсорбата при этой температуре (обычно обозначаемое ), v - объем STP адсорбированного адсорбата, v _mon - объем STP количества адсорбата, необходимого для образования монослоя, и c - константа равновесия K, которую мы использовали в изотерме Ленгмюра, умноженная на давление паров адсорбата. Ключевое предположение, использованное при выводе уравнения БЭТ, состоит в том, что последовательные теплоты адсорбции для всех слоев, кроме первого, равны теплоте конденсации адсорбата. ${\displaystyle P/P_{0}}$

Изотерма Ленгмюра обычно лучше подходит для хемосорбции, а изотерма БЭТ лучше подходит для физической адсорбции на немикропористых поверхностях.

Кислюк

Две молекулы азота-адсорбата адсорбируются на вольфрамовом адсорбенте из состояния предшественника вокруг островка ранее адсорбированного адсорбата (слева) и посредством случайной адсорбции (справа)

В других случаях молекулярные взаимодействия между молекулами газа, ранее адсорбированными на твердой поверхности, образуют значительные взаимодействия с молекулами газа в газовых фазах. Следовательно, адсорбция молекул газа на поверхности с большей вероятностью будет происходить вокруг молекул газа, которые уже присутствуют на твердой поверхности, что делает изотерму адсорбции Ленгмюра неэффективной для целей моделирования. Этот эффект был изучен в системе, где азот был адсорбатом, а вольфрам был адсорбентом Полом Кислюком (1922–2008) в 1957 году. ^[15] Чтобы компенсировать повышенную вероятность адсорбции, происходящей вокруг молекул, присутствующих на поверхности подложки, Кислюк разработал теория состояния-предшественника, согласно которой молекулы переходят в состояние-предшественник на границе между твердым адсорбентом и адсорбатом в газовой фазе. Отсюда молекулы адсорбата либо адсорбируются на адсорбенте, либо десорбируются в газовую фазу. Вероятность адсорбции, происходящей из состояния предшественника, зависит от близости адсорбата к другим молекулам адсорбата, которые уже адсорбировались. Если молекула адсорбата в состоянии-предшественнике находится в непосредственной близости от молекулы адсорбата, которая уже образовалась на поверхности, она имеет вероятность прилипания, отражаемую размером константы SE, _и либо будет адсорбироваться из состояния-предшественника со скоростью k EC или будет десорбироваться в газовую фазу со скоростью k _{ES .} Если молекула адсорбата переходит в состояние предшественника в месте, удаленном от любых других ранее адсорбированных молекул адсорбата, вероятность прилипания отражается размером константы _SD .

Эти факторы были включены как часть единой константы, называемой «коэффициентом прилипания», k _E , описанной ниже:

${\displaystyle k_{\text{E}}={\frac {S_{\text{E}}}{k_{\text{ES}}S_{\text{D}}}}.}$

Поскольку _SD определяется факторами, которые учитываются в модели Ленгмюра, SD _можно принять за константу скорости адсорбции. Однако константа скорости модели Кислюка ( R ') отличается от константы скорости модели Ленгмюра, поскольку R ' используется для представления влияния диффузии на образование монослоя и пропорциональна квадратному корню из коэффициента диффузии системы. Изотерма адсорбции Кислюка записывается следующим образом, где θ _{( t )} — фракционное покрытие адсорбента адсорбатом, а t — время погружения:

${\displaystyle {\frac {d\theta _{(t)}}{dt}}=R'(1-\theta )(1+k_{\text{E}}\theta ).}$

Решение для θ _{( t )} дает:

${\displaystyle \theta _{(t)}={\frac {1-e^{-R'(1+k_{\text{E}})t}}{1+k_{\text{E}}e^{-R'(1+k_{\text{E}})t}}}.}$

Энтальпия адсорбции

Константы адсорбции являются константами равновесия , поэтому подчиняются уравнению Ван'т-Гоффа :

${\displaystyle \left({\frac {\partial \ln K}{\partial {\frac {1}{T}}}}\right)_{\theta }=-{\frac {\Delta H}{R}}.}$

Как видно из формулы, изменение K должно быть изостерическим, то есть при постоянном покрытии. Если мы начнем с изотермы БЭТ и предположим, что изменение энтропии одинаково при сжижении и адсорбции, мы получим

${\displaystyle \Delta H_{\text{ads}}=\Delta H_{\text{liq}}-RT\ln c,}$

иными словами, адсорбция более экзотермична, чем сжижение.

Одномолекулярное объяснение

Адсорбцию ансамбля молекул на поверхности или границе раздела можно разделить на два процесса: адсорбцию и десорбцию. Если скорость адсорбции превосходит скорость десорбции, молекулы будут накапливаться с течением времени, образуя кривую адсорбции с течением времени. Если скорость десорбции больше, количество молекул на поверхности со временем будет уменьшаться. Скорость адсорбции зависит от температуры, скорости диффузии растворенного вещества (относительной длины свободного пробега для чистого газа) и энергетического барьера между молекулой и поверхностью. Диффузию и ключевые элементы скорости адсорбции можно рассчитать с использованием законов диффузии Фика и соотношения Эйнштейна (кинетическая теория) . В идеальных условиях, когда нет энергетического барьера и все молекулы, которые диффундируют и сталкиваются с поверхностью, адсорбируются, число молекул, адсорбированных на поверхности площади на поверхности бесконечной площади, можно напрямую проинтегрировать из дифференциального уравнения второго закона Фика и получить : ^[16] ${\displaystyle \Gamma }$ ${\displaystyle A}$

${\displaystyle \Gamma =2AC{\sqrt {\frac {Dt}{\pi }}}}$

где – площадь поверхности (ед. м ² ), – числовая концентрация молекулы в объемном растворе (ед. #/м ³ ), – константа диффузии (ед. м ² /с), – время (ед. с). Дальнейшее моделирование и анализ этого уравнения ^[17] показывают, что корневая зависимость от времени обусловлена ​​уменьшением концентрации вблизи поверхности в идеальных условиях адсорбции. Кроме того, это уравнение работает только для начала адсорбции, когда вблизи поверхности формируется устойчивый градиент концентрации. Поправку на уменьшение площади адсорбции и замедление развития градиента концентрации необходимо учитывать в течение более длительного времени. ^[18] В реальных экспериментальных условиях поток и небольшая площадь адсорбции всегда увеличивают скорость адсорбции, чем предсказывает это уравнение, а энергетический барьер либо ускоряет эту скорость за счет поверхностного притяжения, либо замедляет ее за счет поверхностного отталкивания. Таким образом, предсказание этого уравнения часто на несколько порядков отличается от экспериментальных результатов. В особых случаях, таких как очень маленькая площадь адсорбции на большой поверхности, а также при химическом равновесии , когда вблизи поверхности нет градиента концентрации, это уравнение становится полезным для прогнозирования скорости адсорбции с дискуссионной особой осторожностью для определения конкретного значения конкретное измерение. ^[17] ${\displaystyle A}$ ${\displaystyle C}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle t}$ ${\displaystyle t}$

Десорбция молекулы с поверхности зависит от энергии связи молекулы с поверхностью и температуры. Таким образом, типичная общая скорость адсорбции часто представляет собой совокупный результат адсорбции и десорбции.

Квантово-механическое – термодинамическое моделирование площади поверхности и пористости

С 1980 года разрабатывались две теории, объясняющие адсорбцию и получающие работающие уравнения. Эти два называются гипотезой хи, квантовомеханическим выводом и избыточной поверхностной работой (ESW). ^[19] Обе эти теории приводят к одному и тому же уравнению для плоских поверхностей:

${\displaystyle \theta =(\chi -\chi _{c})U(\chi -\chi _{c})}$

где U — единичная ступенчатая функция. Определения остальных символов следующие:

${\displaystyle \theta :=n_{\text{ads}}/n_{m},\quad \chi :=-\ln {\bigl (}-\ln {\bigl (}P/P_{\text{vap}}{\bigr )}{\bigr )}}$

где «ads» означает «адсорбированный», «m» означает «эквивалентность монослоя», а «vap» относится к давлению пара жидкого адсорбента при той же температуре, что и твердый образец. Единичная функция определяет молярную энергию адсорбции первой адсорбированной молекулы следующим образом:

${\displaystyle \chi _{c}=:-\ln {\bigl (}-E_{a}/RT{\bigr )}}$

График адсорбции по сравнению с графиком хи. Для плоских поверхностей наклон графика хи дает площадь поверхности. Эмпирически этот график был замечен как очень хорошо соответствующий изотерме Майклом Поланьи ^{[20] [21] [22]} , а также Яном Хендриком де Буром и Корнелисом Цвиккером ^[23] , но не был продолжен. Это произошло из-за критики в первом случае со стороны Альберта Эйнштейна , а во втором - со стороны Брунауэра. Это уравнение плоской поверхности можно использовать в качестве «стандартной кривой» в обычной традиции кривых сравнения, за исключением того, что ранняя часть графика зависимости от пористого образца действует как самостандарт. С помощью этого метода можно анализировать ультрамикропористые, микропористые и мезопористые состояния. Типичные стандартные отклонения для подгонки полной изотермы, включая пористые образцы, составляют менее 2%. ${\displaystyle n_{ads}}$ ${\displaystyle \chi }$ ${\displaystyle n_{ads}}$ ${\displaystyle \chi }$

Обратите внимание, что в этом описании физической адсорбции энтропия адсорбции соответствует термодинамическому критерию Дубинина, то есть энтропия адсорбции из жидкого состояния в адсорбированное состояние примерно равна нулю.

Адсорбенты

Характеристики и общие требования

Активированный уголь используется в качестве адсорбента.

Адсорбенты применяют обычно в виде сферических таблеток, стержней, формованных изделий или монолитов с гидродинамическим радиусом от 0,25 до 5 мм. Они должны иметь высокую стойкость к истиранию , высокую термическую стабильность и малый диаметр пор, что приводит к увеличению площади открытой поверхности и, следовательно, к высокой адсорбционной способности. Адсорбенты также должны иметь четкую пористую структуру, обеспечивающую быстрый перенос газообразных паров. ^[24] Большинство промышленных адсорбентов относятся к одному из трех классов:

• Кислородсодержащие соединения – обычно гидрофильны и полярны, включая такие материалы, как силикагель , известняк (карбонат кальция) ^[25] и цеолиты .
• Соединения на основе углерода. Обычно они гидрофобны и неполярны, включая такие материалы, как активированный уголь и графит .
• Соединения на полимерной основе. Являются полярными или неполярными, в зависимости от функциональных групп в полимерной матрице.

Силикагель

Силикагелевый адсорбер для NO ₂ , Исследовательская лаборатория фиксированного азота, около 1930-х годов.

Силикагель представляет собой химически инертную, нетоксичную, полярную и стабильную по размерам (< 400 °C или 750 °F) аморфную форму SiO ₂ . Его получают в результате реакции между силикатом натрия и уксусной кислотой, за которой следует ряд процессов последующей обработки, таких как старение, травление и т. д. Эти методы последующей обработки приводят к различному распределению размеров пор.

Кремнезем используется для осушки технологического воздуха (например, кислорода, природного газа) и адсорбции тяжелых (полярных) углеводородов из природного газа.

Цеолиты

Цеолиты представляют собой природные или синтетические кристаллические алюмосиликаты , которые имеют повторяющуюся сеть пор и выделяют воду при высокой температуре. Цеолиты полярны по своей природе.

Их производят гидротермальным синтезом алюмосиликата натрия или другого источника кремнезема в автоклаве с последующим ионным обменом с определенными катионами (Na ⁺ , Li ⁺ , Ca2 ⁺ , K ⁺ , NH4 ₊ ⁾ . Диаметр каналов цеолитовых каркасов обычно составляет от 2 до 9 Å . После процесса ионного обмена происходит сушка кристаллов, которые можно гранулировать со связующим для получения макропористых таблеток.

Цеолиты применяются для осушки технологического воздуха, удаления CO ₂ из природного газа, удаления CO из газа риформинга, разделения воздуха, каталитического крекинга , а также каталитического синтеза и риформинга.

Неполярные (кремнистые) цеолиты синтезируют из безалюминиевых источников кремнезема или деалюминированием алюминийсодержащих цеолитов. Процесс деалюминирования осуществляется путем обработки цеолита паром при повышенных температурах, обычно превышающих 500 ° C (930 ° F). Эта высокотемпературная термообработка разрывает связи алюминий-кислород, и атом алюминия выталкивается из каркаса цеолита.

Активированный уголь

Активированный уголь представляет собой высокопористое аморфное твердое вещество, состоящее из микрокристаллитов с графитовой решеткой, обычно приготовленное в виде небольших таблеток или порошка. Он неполярный и дешевый. Одним из его основных недостатков является то, что он реагирует с кислородом при умеренных температурах (более 300 °С).

Изотерма азота активированного угля, показывающая выраженное микропористое поведение типа I.

Активированный уголь может быть изготовлен из углеродистого материала, включая уголь (битуминозный, суббитуминозный и бурый уголь), торф, древесину или скорлупу орехов (например, кокосового ореха). Производственный процесс состоит из двух этапов: карбонизации и активации. ^{[26] [27]} Процесс карбонизации включает сушку, а затем нагревание для отделения побочных продуктов, включая смолы и другие углеводороды, от сырья, а также для удаления любых образующихся газов. Процесс завершается нагреванием материала до температуры выше 400 °C (750 °F) в бескислородной атмосфере, которая не может поддерживать горение. Карбонизированные частицы затем «активируются», подвергаясь воздействию окислителя, обычно пара или диоксида углерода, при высокой температуре. Этот агент сжигает структуры, блокирующие поры, созданные во время фазы карбонизации, и таким образом образуется пористая трехмерная графитовая решетчатая структура. Размер пор, образующихся во время активации, зависит от времени, которое они проводят на этой стадии. Более длительное время воздействия приводит к увеличению размера пор. Наиболее популярные углероды в водной фазе имеют битумную основу из-за их твердости, устойчивости к истиранию, распределения пор по размерам и низкой стоимости, но их эффективность необходимо проверять в каждом применении, чтобы определить оптимальный продукт.

Активированный уголь используется для адсорбции органических веществ ^[28] и неполярных адсорбатов, а также обычно используется для очистки отходящих газов (и сточных вод). Это наиболее широко используемый адсорбент, поскольку большинство его химических (например, поверхностных групп) и физических свойств (например, распределения пор по размерам и площади поверхности) можно регулировать в соответствии с потребностями. ^[29] Его полезность также обусловлена ​​его большим объемом микропор (а иногда и мезопор) и, как следствие, большой площадью поверхности. В недавних исследовательских работах сообщалось, что активированный уголь является эффективным агентом для адсорбции катионных разновидностей токсичных металлов из систем с множеством загрязнителей, а также были предложены возможные механизмы адсорбции с подтверждающими доказательствами. ^[30]

Адсорбция воды

Адсорбция воды на поверхности имеет широкое значение в химической технологии , материаловедении и катализе . Присутствие физически или химически адсорбированной воды на поверхности твердых тел, также называемое поверхностной гидратацией, играет важную роль в управлении свойствами интерфейса, путями химических реакций и каталитическими характеристиками в широком диапазоне систем. В случае физически адсорбированной воды поверхностную гидратацию можно устранить просто путем сушки при температуре и давлении, обеспечивающих полное испарение воды. Для химически адсорбированной воды гидратация может протекать либо в форме диссоциативной адсорбции, при которой молекулы H ₂ O диссоциируют на адсорбированные на поверхности -H и -OH, либо в форме молекулярной адсорбции (ассоциативной адсорбции), при которой отдельные молекулы воды остаются неповрежденными ^[31].

Адсорбционное солнечное отопление и хранение

Низкая стоимость (200 долларов США за тонну) и высокая скорость цикла (2000 ×) синтетических цеолитов, таких как Linde 13X с водным адсорбатом, в последнее время вызвали большой академический и коммерческий интерес в связи с использованием для хранения тепловой энергии (TES), особенно низкопотенциальной солнечной энергии. и отходящее тепло. С 2000 года по настоящее время (2020 год) в ЕС было профинансировано несколько пилотных проектов. ^{[ нужна цитата ]} Основная концепция заключается в хранении солнечной тепловой энергии в виде химической скрытой энергии в цеолите. Обычно горячий сухой воздух из плоских солнечных коллекторов пропускается через слой цеолита, так что любой присутствующий водный адсорбат удаляется. Хранение может быть дневным, еженедельным, ежемесячным или даже сезонным в зависимости от объема цеолита и площади солнечных тепловых панелей. Когда требуется тепло ночью, в пасмурные часы или зимой, через цеолит проходит увлажненный воздух. Поскольку влага адсорбируется цеолитом, тепло выделяется в воздух, а затем и в пространство здания. Эту форму TES со специфическим использованием цеолитов впервые преподавал Джон Герра в 1978 году. ^[32]

Улавливание и хранение углерода

Типичными адсорбентами, предлагаемыми для улавливания и хранения углерода, являются цеолиты и МОК . ^[33] Персонализация адсорбентов делает их потенциально привлекательной альтернативой абсорбции. Поскольку адсорбенты можно регенерировать за счет колебаний температуры или давления, этот этап может быть менее энергоемким, чем методы абсорбционной регенерации. ^[34] Основными проблемами, связанными со стоимостью адсорбции при улавливании углерода, являются: регенерация адсорбента, массовое соотношение, растворитель/MOF, стоимость адсорбента, производство адсорбента, срок службы адсорбента. ^[35]

В технологии конверсии водяного газа с сорбцией (SEWGS) процесс улавливания углерода перед сжиганием, основанный на адсорбции твердых веществ, сочетается с реакцией конверсии водяного газа (WGS) для получения потока водорода под высоким давлением. ^[36] Полученный поток CO ₂ можно хранить или использовать для других промышленных процессов. ^[37]

Адсорбция белков и поверхностно-активных веществ

Адсорбция белка — это процесс, который играет фундаментальную роль в области биоматериалов . Действительно, поверхности биоматериалов, контактирующие с биологическими средами, такими как кровь или сыворотка, немедленно покрываются белками. Следовательно, живые клетки взаимодействуют не непосредственно с поверхностью биоматериала, а со слоем адсорбированных белков. Этот белковый слой опосредует взаимодействие между биоматериалами и клетками, переводя физические и химические свойства биоматериала на «биологический язык». ^[38] Фактически, рецепторы клеточной мембраны связываются с биоактивными участками белкового слоя, и эти события связывания рецептор-белок передаются через клеточную мембрану таким образом, что стимулируют специфические внутриклеточные процессы, которые затем определяют адгезию, форму, рост и дифференцировку клеток. На адсорбцию белка влияют многие свойства поверхности, такие как смачиваемость поверхности , химический состав поверхности ^[39] и морфология поверхности в нанометровом масштабе. ^[40] Адсорбция поверхностно-активных веществ представляет собой аналогичное явление, но с использованием молекул поверхностно-активных веществ вместо белков. ^[41]

Адсорбционные охладители

Принципиальная схема адсорбционного охладителя: (1) тепло теряется за счет испарения хладагента, (2) пары хладагента адсорбируются на твердой среде, (3) хладагент десорбируется из неиспользуемой секции твердой среды, (4) хладагент конденсируется и возвращается в исходное состояние, (5) и (6) твердая среда циркулирует между адсорбцией и десорбцией для ее регенерации.

Адсорбционные охладители , сочетающие адсорбент с хладагентом, используют тепло для обеспечения охлаждающего эффекта. Это тепло в виде горячей воды может поступать из любого количества промышленных источников, включая отходящее тепло промышленных процессов, основное тепло солнечных тепловых установок или тепло выхлопных газов или водяной рубашки поршневого двигателя или турбины.

Хотя между адсорбционными охладителями и абсорбционным охлаждением есть сходство , первое основано на взаимодействии газов и твердых веществ. Адсорбционная камера чиллера заполнена твердым материалом (например, цеолитом, силикагелем, оксидом алюминия, активированным углем или некоторыми типами солей металлов), который в нейтральном состоянии адсорбировал хладагент. При нагревании твердое вещество десорбирует (выделяет) пары хладагента, которые впоследствии охлаждаются и сжижаются. Этот жидкий хладагент затем обеспечивает охлаждающий эффект в испарителе за счет своей энтальпии испарения . На заключительном этапе пары хладагента (ре)адсорбируются твердым веществом. ^[42] Поскольку адсорбционный охладитель не требует компрессора, он работает относительно тихо.

Адсорбция, опосредованная портальным сайтом

Адсорбция, опосредованная портальными сайтами, представляет собой модель сайт-селективной адсорбции активированного газа в металлических каталитических системах, которые содержат множество различных центров адсорбции. В таких системах низкокоординационные участки, подобные дефектам «край и угол», могут демонстрировать значительно более низкие энтальпии адсорбции, чем высококоординационные ( базальная плоскость ). В результате эти участки могут служить «порталами» для очень быстрой адсорбции на остальную поверхность. Это явление основано на обычном эффекте «побочного эффекта» (описанном ниже), когда определенные адсорбированные частицы проявляют высокую подвижность на некоторых поверхностях. Модель объясняет, казалось бы, противоречивые наблюдения термодинамики и кинетики адсорбции газа в каталитических системах, где поверхности могут существовать в диапазоне координационных структур, и она была успешно применена к биметаллическим каталитическим системам, где наблюдается синергетическая активность.

В отличие от чистого перелива, адсорбция в портальном центре относится к поверхностной диффузии к соседним местам адсорбции, а не к неадсорбирующим опорным поверхностям.

Модель, по-видимому, была впервые предложена для монооксида углерода на платине, нанесенной на кремнезем, Брандтом и др. (1993). ^[43] Похожая, но независимая модель была разработана Кингом и соавт. ^{[44] [45] [46]} для описания адсорбции водорода на кремнеземе на щелочно-промотированных рутениевых, серебряно-рутениевых и медно-рутениевых биметаллических катализаторах. Та же группа применила эту модель к гидрированию CO ( синтез Фишера-Тропша ). ^[47] Зупанц и др. (2002) впоследствии подтвердили ту же модель адсорбции водорода на биметаллических катализаторах цезия-рутения на носителе магнезии. ^[48] ​​Тренс и др. (2009) аналогичным образом описали поверхностную диффузию CO на частицах Pt различной морфологии на углеродном носителе. ^[49]

Распространение адсорбции

В случае каталитических или адсорбентных систем, в которых частицы металлов диспергированы на материале носителя (или носителе) (часто это квазиинертные оксиды, такие как оксид алюминия или кремнезем), адсорбирующие вещества могут косвенно адсорбироваться на поверхности носителя под действием условия, когда такая адсорбция термодинамически невыгодна. Присутствие металла служит низкоэнергетическим путем для газообразных частиц, которые сначала адсорбируются на металле, а затем диффундируют на поверхность носителя. Это возможно, поскольку адсорбированные частицы достигают более низкого энергетического состояния после адсорбции на металле, тем самым снижая активационный барьер между частицами газовой фазы и частицами, адсорбированными на носителе.

Перелив водорода является наиболее распространенным примером адсорбционного перелива. В случае водорода адсорбция чаще всего сопровождается диссоциацией молекулярного водорода (H ₂ ) на атомарный водород (H) с последующим перетоком присутствующих атомов водорода.

Спилловер-эффект использовался для объяснения многих наблюдений в области гетерогенного катализа и адсорбции. ^[50]

Адсорбция полимеров

Адсорбция молекул на полимерных поверхностях играет центральную роль в ряде применений, включая разработку антипригарных покрытий и различных биомедицинских устройств. Полимеры также могут адсорбироваться на поверхностях посредством адсорбции полиэлектролита .

В вирусах

Адсорбция является первым шагом в жизненном цикле вируса . Следующие шаги — проникновение, снятие покрытия, синтез (при необходимости транскрипция и трансляция) и высвобождение. Цикл репликации вируса в этом отношении одинаков для всех типов вирусов. Такие факторы, как транскрипция, могут быть необходимы, а могут и не потребоваться, если вирус способен интегрировать свою геномную информацию в ядро ​​клетки или если вирус может реплицировать себя непосредственно в цитоплазме клетки.

В популярной культуре

Тетрис — это игра-головоломка, в которой блоки по 4 штуки прикрепляются к поверхности во время игры. Ученые использовали блоки Тетриса «как аналог молекул сложной формы» и их «адсорбцию на плоской поверхности» для изучения термодинамики наночастиц . ^{[51] [52]}

Смотрите также

• Адатом
• Криоадсорбция
• Двухполяризационная интерферометрия
• Концентратор с псевдоожиженным слоем
• Силовой микроскоп с зондом Кельвина
• Микромеритика
• Молекулярная решетка
• Адсорбция Поланьи
• Адсорбция при переменном давлении
• Случайная последовательная адсорбция
• Органический каркас с водородными связями

Рекомендации

1. Гугурге, Амила Руван (17 февраля 2021 г.). «Абсорбция против адсорбции». Химическая и технологическая инженерия . Проверено 26 ноября 2023 г.
2. «Глоссарий». Центр поддержки технологий восстановления заброшенных земель и земель. Архивировано из оригинала 18 февраля 2008 г. Проверено 21 декабря 2009 г.
3. «поглощение (химия)» . Словарь/тезаурус Memidex (WordNet) . Архивировано из оригинала 05 октября 2018 г. Проверено 2 ноября 2010 г.
4. Аткинс, П.В.; Де Паула, Хулио; Киллер, Джеймс (2018). Физическая химия Аткинса (Одиннадцатое изд.). Оксфорд, Великобритания. ISBN 978-0-19-876986-6. ОСЛК  1020028162.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)^{[ нужна страница ]}
5. Феррари, Л.; Кауфманн Дж.; Виннефельд, Ф.; Планк, Дж. (2010). «Взаимодействие модельных систем цемента с суперпластификаторами, исследованное методами атомно-силовой микроскопии, дзета-потенциала и адсорбционных измерений». J. Наука о коллоидном интерфейсе. 347 (1): 15–24. Бибкод : 2010JCIS..347...15F. doi :10.1016/j.jcis.2010.03.005. ПМИД  20356605.
6. Хосровшахи, Мобин Сафарзаде; Абдол, Мохаммед Али; Мешхадимуслем, Хосейн; Хакпур, Эльназ; Эмруз, Хосейн Банна Мотехаддед; Садегзаде, Садег; Гаеми, Ахад (26 мая 2022 г.). «Роль химии поверхности в адсорбции CO2 пористым углем, полученным из биомассы, согласно экспериментальным результатам и молекулярно-динамическому моделированию». Научные отчеты . 12 (1): 8917. Бибкод : 2022NatSR..12.8917K. дои : 10.1038/s41598-022-12596-5. ПМЦ 9135713 . PMID  35618757. S2CID  249096513. 
7. Кэрролл, Грегори Т.; Йонгежан, генеральный директор Махтильд; Пайпер, Дирк; Феринга, Бен Л. (2010). «Спонтанная генерация и формирование рисунка тороидов с хиральной полимерной поверхностью». Химическая наука . 1 (4): 469. doi : 10.1039/c0sc00159g. ISSN  2041-6520. S2CID  96957407.
8. Челей, К.; Цвика, К.; Куржидловски, К.Дж. (май 2016 г.). «Стабильность CO ₂ на поверхностях Ni с низким индексом: анализ DFT с поправкой Ван дер Ваальса». Катализные коммуникации . 80 (5): 33–38. дои : 10.1016/j.catcom.2016.03.017.
9. Челей, К.; Цвика, К.; Кольменарес, Х.К.; Куржидловски, К.Дж. (2016). «Взгляд на взаимодействие промежуточных продуктов селективного окисления метанола с Au- или/и Pd-содержащими монометаллическими и биметаллическими катализаторами Core@Shell». Ленгмюр . 32 (30): 7493–7502. doi : 10.1021/acs.langmuir.6b01906. ПМИД  27373791.
10. Кайзер, Генрих (1881). «Über die Verdichtung von Gasen an Oberflächen in ihrer Abhängigkeit von Druck und Temperatur». Аннален дер Физик и Химия . 248 (4): 526–537. Бибкод : 1881АнП...248..526К. дои : 10.1002/andp.18812480404.. В этом исследовании адсорбции газов углем первое использование слова «адсорбция» появляется на странице 527: «Schon Saussure kannte die beiden für die Grösse der Adsorb Massgebenden Factoren, den Druck und die Temperatur, da er Erniedrigung des Druckes или Erhöhung der Temperatur zur Befreiung der porösen Körper von Gasen benutzte." («Соссюр уже знал два фактора, определяющие величину адсорбции, — [а именно] давление и температуру, — поскольку он использовал понижение давления или повышение температуры для освобождения пористых веществ от газов».)
11. Фу, Кентукки; Хамид, Б.Х. (2010). «Взгляд на моделирование систем изотерм адсорбции». Химико-технологический журнал . 156 (1): 2–10. doi :10.1016/j.cej.2009.09.013. ISSN  1385-8947. S2CID  11760738.
12. Чепирский, Л.; Балис, г-н; Коморовска-Чепирска, Э. (2000). «Некоторые обобщения изотермы адсорбции Ленгмюра». Интернет-журнал химии . 3 (14). ISSN  1099-8292. Архивировано из оригинала 13 января 2017 г. Проверено 19 ноября 2013 г.
13. Берк Г.М., Вурстер Д.Э., Бурафачип В., Берг М.Дж., Венг-Педерсен П., Шоттелиус Д.Д. Выбор модели адсорбции фенобарбитала активированным углем. Фарм Рез. 1991;8(2):228-231. дои:10.1023/а:1015800322286
14. Физическая химия поверхностей. Артур В. Адамсон. Interscience (Wiley), Нью-Йорк, 6-е изд.
15. Кислюк, П. (январь 1957 г.). «Вероятности прилипания газов, хемосорбированных на поверхности твердых тел». Журнал физики и химии твердого тела . 3 (1–2): 95–101. Бибкод : 1957JPCS....3...95K. дои : 10.1016/0022-3697(57)90054-9.
16. Ленгмюр, И.; Шефер, VJ (1937). «Влияние растворенных солей на нерастворимые монослои». Журнал Американского химического общества . 29 (11): 24:00–24:14. дои : 10.1021/ja01290a091.
17. Чен, Цзисинь (2020). «Стохастическая адсорбция молекул разбавленных растворенных веществ на границах раздела фаз». ChemRxiv . doi : 10.26434/chemrxiv.12402404. S2CID  242860958.
18. Уорд, AFH; Тордай, Л. (1946). «Зависимость граничных натяжений решений от времени. I. Роль диффузии во временных эффектах». Журнал химической физики . 14 (7): 453–461. Бибкод : 1946JChPh..14..453W. дои : 10.1063/1.1724167.
19. Кондон, Джеймс (2020). Определение площади поверхности и пористости методами физисорбции, измерения, классической теории и квантовой теории, 2-е издание . Амстердам.НЛ: Эльзевир. стр. Главы 3, 4 и 5. ISBN. 978-0-12-818785-2.
20. Поланьи, М. (1914). «Über die Adsorbe vom Standpunkt des dritten Wärmesatzes». Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (на немецком языке). 16 :1012.
21. Поланьи, М. (1920). «Neueres über Adsorbe und Ursache der Adsorbskräfte». Zeitschrift für Elektrochemie . 26 : 370–374.
22. Поланьи, М. (1929). «Основы потенциальной теории адсорбции». Zeitschrift für Elektrochemie (на немецком языке). 35 : 431–432.
23. деБоер, Дж. Х.; Цвиккер, К. (1929). «Адсорбция как Фольге фон поляризация». Zeitschrift für Physikalische Chemie (на немецком языке). Б3 : 407–420.
24. Йи, Хунхун (апрель 2015 г.). «Влияние пористой структуры адсорбента на разделение газовых смесей углекислого газа и метана». Журнал химических и инженерных данных . 60 (5): 1388–1395. дои : 10.1021/je501109q . Проверено 21 апреля 2023 г.
25. Вишвамбари Деви, Р.; Наир, Виджай В.; Сатьямурти, П; Добле, Мукеш (2022). «Смесь полиморфов CaCO ₃ служит лучшим адсорбентом тяжелых металлов в четверной системе». Журнал опасных, токсичных и радиоактивных отходов . 26 (1). дои : 10.1061/(ASCE)HZ.2153-5515.0000651. S2CID  240454883.
26. Спессато, Л. и др. КОН-суперактивированный уголь из отходов биомассы: понимание механизма адсорбции парацетамола и циклов термической регенерации. Журнал опасных материалов, Vol. 371, страницы 499–505, 2019.
27. Спессато, Л. и др. Оптимизация препарата активированного угля Сибипируна путем создания смеси симплекс-центроид для одновременной адсорбции родамина Б и метформина. Журнал опасных материалов, Vol. 411, стр. 125166, 2021.
28. Мальхотра, Милан; Суреш, Сумати; Гарг, Анураг (2018). «Активированный уголь, полученный из чайных отходов, для адсорбции диклофенака натрия из сточных вод: характеристики адсорбента, изотермы адсорбции, кинетика и термодинамика». Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 25 (32): 32210–32220. Бибкод : 2018ESPR...2532210M. doi : 10.1007/s11356-018-3148-y. PMID  30221322. S2CID  52280860.
29. Бланкеншип, Л. Скотт; Мокая, Роберт (21 февраля 2022 г.). «Модуляция пористости углерода для улучшения адсорбции водорода, углекислого газа и метана: обзор». Достижения в области материалов . 3 (4): 1905–1930. дои : 10.1039/D1MA00911G . ISSN  2633-5409. S2CID  245927099.
30. Мохан, С; Наир, Виджай V (2020). «Сравнительное исследование отделения тяжелых металлов из фильтрата с использованием активированного угля и топливной золы». Журнал опасных, токсичных и радиоактивных отходов . 24 (4): 473–491. doi : 10.1061/(ASCE)HZ.2153-5515.0000520. PMID  04020031. S2CID  219747988.
31. Ассади, М. Хусейн Н.; Ханаор, Дориан А.Х. (июнь 2016 г.). «Влияние легирования медью на фотокалитическую активность в плоскостях (101) анатаза TiO2: теоретическое исследование». Прикладная наука о поверхности . 387 (387): 682–689. arXiv : 1811.09157 . Бибкод : 2016ApSS..387..682A. дои : 10.1016/j.apsusc.2016.06.178. S2CID  99834042.
32. Патент США. №4269170 «Адсорбционное солнечное отопление и хранение»; Изобретатель: Джон М. Герра; Выдано 26 мая 1981 г.
33. Беренд, Смит; Реймер, Джеффри А; Ольденбург, Кертис М; Бург, Ян С. (2014). Введение в улавливание и секвестрацию углерода . Издательство Имперского колледжа. ISBN 9781306496834.
34. Д'Алессандро, Дина М.; Смит, Беренд; Лонг, Джеффри Р. (16 августа 2010 г.). «Улавливание углекислого газа: перспективы новых материалов». Angewandte Chemie, международное издание . 49 (35): 6058–6082. дои : 10.1002/anie.201000431. ПМИД  20652916.
35. Сатре, Роджер; Масанет, Эрик (18 марта 2013 г.). «Перспективное моделирование жизненного цикла системы улавливания и хранения углерода с использованием металлоорганических каркасов для улавливания CO2». РСК Прогресс . 3 (15): 4964. Бибкод : 2013RSCAd...3.4964S. дои : 10.1039/C3RA40265G. ISSN  2046-2069.
36. Янсен, Дэниел; ван Селоу, Эдвард; Кобден, Пол; Манзолини, Джампаоло; Макки, Эннио; Газзани, Маттео; Блом, Ричард; Хенриксен, Партов Пакдел; Бивис, Рич; Райт, Эндрю (2013). «Технология SEWGS теперь готова к масштабированию!». Энергетическая процедура . 37 : 2265–2273. дои : 10.1016/j.egypro.2013.06.107 .
37. (Эрик) ван Дейк, HAJ; Кобден, Пол Д.; Лукашук, Лилиана; де Уотер, Леон ван; Лундквист, Магнус; Манзолини, Джампаоло; Кормос, Калин-Кристиан; ван Дейк, Камиэль; Манкузо, Лука; Джонс, Джереми; Беллквист, Дэвид (1 октября 2018 г.). «Проект STEPWISE: технология конверсии воды и газа с усиленной сорбцией для снижения углеродного следа в черной металлургии». Обзор технологий Джонсона Матти . 62 (4): 395–402. дои : 10.1595/205651318X15268923666410. hdl : 11311/1079169 . S2CID  139928989.
38. Уилсон, CJ; Клегг, Р.Э.; Ливсли, ДИ; Пирси, MJ (2005). «Опосредование взаимодействий биоматериала и клетки с помощью адсорбированных белков: обзор». Тканевая инженерия . 11 (1): 1–18. дои : 10.1089/ten.2005.11.1. PMID  15738657. S2CID  19306269.
39. Сивараман Б.; Боится КП; Латур РА (2009). «Исследование влияния химии поверхности и концентрации раствора на конформацию адсорбированных белков с использованием улучшенного метода кругового дихроизма». Ленгмюр . 25 (5): 3050–6. дои : 10.1021/la8036814. ПМК 2891683 . ПМИД  19437712. 
40. Скопеллити, Паскуале Эмануэле; Боргоново, Антонио; Индриери, Марко; Джорджетти, Лука; Бонджорно, Геро; Карбоне, Роберта; Подеста, Алессандро; Милани, Паоло (2010). Чжан, Шугуан (ред.). «Влияние морфологии поверхности в нанометровом масштабе на адсорбцию белка». ПЛОС ОДИН . 5 (7): e11862. Бибкод : 2010PLoSO...511862S. дои : 10.1371/journal.pone.0011862 . ПМЦ 2912332 . ПМИД  20686681. 
41. Черагян, Гоштасп (2017). «Оценка наночастиц глины и дымящего кремнезема на адсорбцию полимера поверхностно-активного вещества при повышении нефтеотдачи». Журнал Японского института нефти . 60 (2): 85–94. дои : 10.1627/jpi.60.85 .
42. Пилатовский, И.; Ромеро, Р.Дж.; Исаза, Калифорния; Гамбоа, ЮАР; Себастьян, ПиДжей; Ривера, В. (2011). «Сорбционные холодильные системы». Системы кондиционирования воздуха с когенерацией и сорбцией на топливных элементах . Зеленая энергия и технологии. Спрингер. стр. 99, 100. doi :10.1007/978-1-84996-028-1_5. ISBN 978-1-84996-027-4.
43. Брандт, Роберт К.; Хьюз, MR; Бурже, LP; Трушковская, К.; Гринлер, Роберт Г. (апрель 1993 г.). «Интерпретация CO, адсорбированного на Pt/SiO2, с двумя различными распределениями частиц по размерам». Поверхностная наука . 286 (1–2): 15–25. Бибкод : 1993SurSc.286...15B. дои : 10.1016/0039-6028(93)90552-У.
44. Унер, DO; Саваргоанкар, Н.; Пруски, М.; Кинг, Т.С. (1997). «Влияние щелочных промоторов на динамику хемосорбции водорода и кинетику реакций синтез-газа на поверхностях Ru/SiO2». Динамика поверхностей и кинетика реакций в гетерогенном катализе, Материалы международного симпозиума . Исследования в области науки о поверхности и катализа. Том. 109. С. 315–324. дои : 10.1016/s0167-2991(97)80418-1. ISBN 9780444826091.
45. Нараян, РЛ; Кинг, Т.С. (март 1998 г.). «Состояния адсорбции водорода на биметаллических катализаторах Ru-Ag и Ru-Cu на кремнеземе, исследованные методом микрокалориметрии». Термохимика Акта . 312 (1–2): 105–114. дои : 10.1016/S0040-6031(97)00444-9.
46. ВандерВил, Дэвид П.; Пруски, Марек; Кинг, Терри С. (ноябрь 1999 г.). «Кинетическое исследование адсорбции и реакции водорода на рутениевых и серебряно-рутениевых катализаторах, нанесенных на кремнезем, во время гидрирования монооксида углерода». Журнал катализа . 188 (1): 186–202. дои : 10.1006/jcat.1999.2646.
47. Унер, DO (1 июня 1998 г.). «Разумный механизм продвижения щелочи в синтезе Фишера-Тропша: подвижность адсорбатов». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 37 (6): 2239–2245. дои : 10.1021/ie970696d.
48. Зупанк, К.; Хорнунг, А.; Хинрихсен, О.; Мюлер, М. (июль 2002 г.). «Взаимодействие водорода с катализаторами Ru/MgO». Журнал катализа . 209 (2): 501–514. дои : 10.1006/jcat.2002.3647.
49. Тренс, Филипп; Дюран, Роберт; Кок, Бернар; Кутансо, Кристоф; Руссо, Северин; Лами, Клод (ноябрь 2009 г.). «Отравление Pt/C-катализаторов CO и его последствия для кинетики хемосорбции водорода». Прикладной катализ Б: Экология . 92 (3–4): 280–284. Бибкод : 2009AppCB..92..280T. doi :10.1016/j.apcatb.2009.08.004.
50. Розанов, Валерий В; Крылов, Олег В. (28 февраля 1997 г.). «Спилловер водорода в гетерогенном катализе». Российское химическое обозрение . 66 (2): 107–119. Бибкод : 1997RuCRv..66..107R. doi : 10.1070/rc1997v066n02abeh000308. S2CID  250890123.
51. Форд, Мэтт (6 мая 2009 г.). «Термодинамика тетриса». Арс Техника .
52. Барнс, Брайан С.; Сидериус, Дэниел В.; Гельб, Лев Д. (2009). «Структура, термодинамика и растворимость в жидкостях тетромино». Ленгмюр . 25 (12): 6702–16. дои : 10.1021/la900196b . ПМИД  19397254.

дальнейшее чтение

• Касслер, Э.Л. (1997). Диффузия: массообмен в жидкостных системах (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. стр. 308–330. ISBN 978-0-521-45078-2.

Внешние ссылки

• Вывод изотерм Ленгмюра и БЭТ на JHU.edu
• Адсорбция углерода, на MEGTEC.com