Т. 329, № 10

Иерархическая структура нанопористости мексиканских природных цеолитов типа клиноптилолит

Актуальность исследования обусловлена большим количеством вновь открытых цеолитовых месторождений в Мексике. Для практического использования этих материалов требуются соответствующие экспериментальные модели, обеспечивающие достоверные и пригодные к использованию данные по каждому из заявленных месторождений. Основной целью работы является оценка адсорбционной способности природных клиноптилолитных цеолитов из различных месторождений Мексики для оценки их нанопористости и наличия в них мезопористых пустот. Объектами исследования являются цеолитовые туфы семи различных месторождений, расположенных в Мексике. Эти отложения слабо изучены и характеризуются сложным минеральным составом пород. Методы исследования: цеолиты изучены методами рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии, термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Все образцы были также изучены методом адсорбции N 2 для оценки площади поверхности всех исследованных цеолитов методом БЭТ, Ленгмюра и t-графиков. Общий объем пор оценивали в соответствии с правилом Гурсвича. Микропористость этих природных цеолитов измерялась методом адсорбции высокого разрешения с применением теории объемного заполнения микропор Дубинина-Астахова (D-A). Информация о распределении размеров микропор получена по данным изотермической адсорбции-десорбции. Результаты. Нанопористость природных клиноптилолитных цеолитов из новых месторождений изучена традиционными экспериментальными методами, такими как DRX, SEM, EDS и HRADS N 2 при температуре кипения жидкого азота. Последним методом определены параметры текстуры, в которых микропоры оцениваются по t-графикам. Распределение нанопор определено с использованием недавно предложенного приближения, называемого дифференциальными кривыми адсорбции. Исследования методами термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии показывают наличие трех типов адсорбированной воды: адсорбированной воды в макропорах, воды, адсорбированной во внешней области цеолита (мезопоры), и воды, адсорбированной в микропорах. Такое поведение подтверждается адсорбцией N 2 : микропористым заполнением, многослойным заполнением на внешней поверхности цеолитового туфа и проявлением капиллярной конденсации, возникающей в макропорах.

Ключевые слова:

природные цеолиты, клиноптилолит, характеристические энергии адсорбции, нанопористость, мезопористость, цеолитовые месторождения, Мексика, адсорбционная способность, природные цеолиты, клиноптилолит, нанопоры, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия, термогравиметрические методы, сканирующая калориметрия, труды учёных ТПУ, электронный ресурс,

Авторы:

Итцель-Эрнандес Габриэла

Анхель Эрнандес Мигель

Портильо Роберто

Петрановский Виталий Павлович

Пестряков Алексей Николаевич

Эфраин Рубио

Скачать PDF