![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Настоящий проект был посвящен исследованию сорбции жидкостей материалами из оксида графита (ОГ). Предметом исследования служили оксиды графита Н-ГО и Б-ГО в форме порошков и мембран толщиной 3-50 микрон. Показано, что оксиды графита сорбируют полярные жидкости. Сорбция является воспроизводимой характеристикой образца ГО и сопровождается набуханием (увеличением межплоскостных расстояний), т.е. сорбируемая жидкость в основном располагается в межплоскостном пространстве ОГ. Изопиестическим методом, методом ДСК и изотермического ТГ впервые получены величины сорбции для H2O, CH3CN, CH3CH2CN, серии нормальных спиртов от метанола до нонанола при нескольких температурах. Методом РФА определены межплоскостные расстояния в набухших структурах при различных температурах. Показано, что набухшие структуры порошков Б-ГО с полярными жидкостями можно рассматривать как сольваты. В этих сольватах обнаружены и описаны два вида фазовых переходов, аналогичных «инконгруэнтному плавлению». Впервые свойства набухших структур Б-ГО / полярная жидкость описаны с помощью бинарных диаграмм состояния. Впервые показано, что понятие «слой полярной жидкости в межплоскостном пространстве» для набухших структур Б-ГО является содержательным. Физико-химические параметры слоя (толщина, сорбционная емкость), определенные из различных экспериментальных данных (фазовые превращения, сорбция/десорбция, РФА), одинаковы для широкого круга полярных жидкостей. Молярная сорбция хуже характеризует слой, что указывает на отсутствие стехиометрической сорбции. Набухшие структуры порошков Н-ГО менее упорядочены. В них наблюдалось монотонное изменение сорбции с температурой. Сравнительные исследования сорбции полярных жидкостей порошками и мембранами указывают на то, что сорбция в мембраны связана со значительными кинетическими затруднениями. Пониженная сорбция в мембраны наблюдалась как при сорбции из насыщенного пара (изопиестический метод), так и при прямом контакте ГО с жидкостями (метод ДСК). Установлено, что сорбция в более упорядоченные мембраны испытывает большие кинетические затруднения. Фазовые превращения в мембранах не обнаружены из-за пониженной сорбции. Метод ДСК и изопиестический метод, приспособленные ранее для определения сорбции воды и органических жидкостей в образцы оксида графита, использованы для анализа активированного и восстановленного оксида графита (α-r ОГ), предназначенного для электродов суперконденсаторов с электролитом КОН. Активация/восстановление приводит к значительному увеличению поверхности образцов. Определены сорбции воды и бензола в полученные материалы. Показано, что в результате активации/восстановления образцы ОГ частично теряют свою гидрофильность. Сорбции воды и бензола для α-r ОГ практически равны. Установлена линейная корреляция сорбции воды с площадями поверхности α-r ОГ, измеренными методом БЭТ. Показано, что гидрофильные поверхности образцов α-r ОГ и r ОГ обеспечивает лучшую гравиметрическую емкость конденсаторов.