Получены кремнеземные адсорбенты с органосилсесквиоксановыми фрагментами, имеющие в своем составе органические радикалы, для использования в процессе адсорбционного разделения кислородно-аргоновой смеси методом короткоцикловой адсорбции (КЦА). В качестве базовой методики синтеза адсорбентов была выбрана схема золь-гель процесса направленной сополиконденсации смеси реагентов. Материалы исследовали методами термогравиметрии и низкотемпературной адсорбции азота. Представлены результаты исследования их адсорбционных свойств по кислороду и аргону. Наибольшей селективностью в отношении аргона обладал имеющий в своем составе (диэтиламинометил) силсесквиокси-группы образец кремнезема с максимальным значением суммарного объема микро- и мезопор и широким распределением объемов мезопор по радиусам.
Марина Борисовна Алехина – доктор химических наук, профессор, профессор кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Анатолий Григорьевич Иванов – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, ГНЦ РФ АО «Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений» (ГНИИХТЭОС), Москва, Россия
Валерий Леонидович Волков – аспирант кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева ((РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Семен Анатольевич Бородин – аспирант кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических процессов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
1. Prado A. G. S., Arakaki L. N. H., Airoldi C. Adsorption and separation of cations on chemically modified silica gel synthesized via the sol-gel process // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2001. No. 14. Р. 2206 – 2209.
2. El-Nasser A. A., Parish R. V. Solid polysiloxane ligands containing glicine- or iminodiacetate-groups: synthesis and application to binding and separation of metal ions // J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999.No. 19. P. 3463 – 3466. DOI:10.1039/A903258D
3. Seisenbaeva G. A., Ali Lamiaa M. A., Vardanyan A., еt al. Mesoporous silica adsorbents modified with amino polycarboxylate ligands – functional characteristics, health and environmental effects // J. Hazardous Mater. 2021. No. 406. P. 124698. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.124698
4. Baney R. H., Itoh M., Sakakibara A., Suzuki T. Silsesquioxanes // Chem. Rev. 1995. V. 95, No. 5. Р. 1409 – 1430. DOI: 10.1021/cr00037a012
5. Бочкарева С. С. Синтез гибридных композитов золь-гель методом // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6, № 3. С. 81 – 93. DOI: 10.21285/2227-2925-2016-6-3-81-93
6. Zhang Fengrui, Su Dong, He Jian, еt al. Methyl modified SiO2 aerogel with tailored dual modal pore structure for adsorption of organic solvents // Mater. Lett. 2019. No. 238. P. 202 – 205. DOI: 10.1016/j.matlet.2018.12.010
7. Чукин Г. Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезема. М.: Типография «Паладин», 2008. 172 с.
8. Лыгин В. И. Модели «жесткой» и «мягкой» поверхности. Конструирование микроструктуры поверхности кремнеземов // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева). 2002. Т. 46, № 3. С. 12 – 18.
9. Химия привитых поверхностных соединений / под ред. Г. В. Лисичкина.М.: Физматлит, 2003. 592 с.
10. Шумяцкий Ю. И. Адсорбционные процессы с циклическим изменением давления на стадиях адсорбции и регенерации. В кн. «Адсорбция, адсорбенты и адсорбционные процессы в нанопористых материалах». М.: Изд. группа «Граница», 2011. С. 480 – 489.
11. Воронецкий А. В. Сравнительная оценка эффективности применения криогенной и адсорбционной технологий для производства кислорода с чистотой 93 // Главный механик. 2020. № 7. С. 54 – 67.
12. Marcinek A., Barcia P., Guderian J. Scale-up analysis of a twin-bed PSA pilot plant // Adsorption. 2023. V. 29, No. 3–4. Р. 125 – 139.
13. Савельева А. С., Баруздина Е. А., Князев А. С., Мамонтов Г. В. Влияние содержания серебра в низкомодульных цеолитах AgLiLSX на эффективность разделения воздуха и получение кислорода // VII Всерос. науч. конф. «Актуальные проблемы теории и практики гетерогенных катализаторов и адсорбентов»: материалы конференции. 28 июня – 1 июля 2023 г. Иваново – Суздаль. Иваново: Изд-во Иван. гос. хим.-технол. ун-та, 2023. С. 421–422.
14. Савин И. А., Калачев М. В., Савина А. И. Анализ лазерной резки углеродистой стали в среде кислорода // Научный вестник. 2017. № 1(11). С. 143 – 155.
15. Мирошниченко Ю. В., Еникеева Р. А., Перфильев А. Б., Кассу Е. М. Ретроспективный анализ отечественных фармакопейных статей на кислород медицинский // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2017. № 1(57). С. 194 – 197.
16. Иванов А. Г., Копылов В. М., Иванова В. Л. и др. Получение органоалкоксисилоксанов частичным ацидолизом органоалкоксисиланов // Журнал общей химии. 2012. Т. 82, № 1. С. 69 – 75.
17. Воронков М. Г., Милашкевич В. П., Южелевский Ю. А. Силоксановая связь. Новосибирск: Наука, 1976. 418 с.
18. Денисов Е. Т., Метелица Д. И. Окисление бензола // Успехи химии. 1968. Т. 37. С. 1547 – 1566.
19. Roshchina T. M., Davydov V. Y., Khrustaleva N. M., еt al. Adsorption properties of silica with chemically bonded amino and guanidino groups // Adsorption Science and Technology. 1997. V. 15, No. 3. P. 147 – 154. DOI: 10.1177/026361749701500301
20.Решетникова Ю. А., Дудоладов А. О., Алехина М. Б., Иванов А. Г. Адсорбция азота, кислорода и аргона на полиорганосилоксанах с различными функциональными группами // Сорбционные и хроматографические процессы. 2021. Т. 21, № 1. С. 33 – 41. DOI: 10.17308/sorpchrom.2021.21/3217
21. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / пер. с англ., 2-е изд. М.: Мир, 1984. 306 с.
22. Киселев А. В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. М.: Высш. шк., 1986. 360 с.
23. Shi J., Zhou Q., Sun K., еt al. Understanding adsorption behaviors of organic friction modifiers on hydroxylated SiO2 (001) surfaces: effects of molecular polarity and temperature // Langmuir. 2020. V. 36, No. 29. S. 8543 – 8553. DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c01386
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.08.pp.036-044
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
