Charakterystyka sorpcji materiałów porowatych
Typowe materiały porowate stosowane do oczyszczania gazu obejmują węgiel aktywny, zeolity i struktury metaloorganiczne (MOF). Dzięki dużej powierzchni i dobrze zdefiniowanymi strukturami porów, umożliwiają selektywną adsorpcję określonych cząsteczek gazu w oparciu o ich rozmiar i właściwości chemiczne, dzięki czemu nadają się do procesów rozdziału różnych gazów w procesie oczyszczania.
Do powszechnie stosowanych materiałów porowatych w procesie oczyszczania gazu zalicza się węgiel aktywny, zeolity i struktury metaloorganiczne (MOF), które charakteryzują się dużą powierzchnią i dobrze zdefiniowaną strukturą porów, co umożliwia selektywną adsorpcję określonych cząsteczek gazu na podstawie ich rozmiaru i właściwości chemicznych. Dzięki temu nadają się do filtrowania i rozdzielania różnych gazów w procesie oczyszczania.
Węgiel aktywny
Szeroko stosowany materiał porowaty o dużej powierzchni, często stosowany do usuwania oparów organicznych i zanieczyszczeń ze strumieni gazów.
Zeolity
Struktury krystaliczne o jednolitych rozmiarach porów, umożliwiające selektywną adsorpcję określonych cząsteczek gazu w zależności od ich rozmiaru i kształtu.
Metaloorganiczne struktury strukturalne (MOF):
Nowa klasa materiałów porowatych o wysoce konfigurowalnej strukturze porów, którą można uzyskać poprzez dostosowywanie jonów metali i łączników organicznych, co umożliwia precyzyjną separację gazów.
Inne materiały porowate stosowane do oczyszczania gazu:
Żel krzemionkowy
Stosowane do usuwania wilgoci ze strumieni gazu
Żywice polimerowe
Mogą być zaprojektowane do specyficznej adsorpcji gazu w oparciu o ich grupy funkcyjne
Kowalencyjne struktury organiczne (COF)
Inny rodzaj wysoce porowatego materiału z potencjałem do zastosowań w separacji gazu
Analiza sorpcji gazu to technika stosowana do charakteryzowania właściwości materiałów stałych poprzez ilościowe określanie oddziaływań między fazą gazową i stałą. Dostarcza cennych informacji o powierzchni materiałów, rozmiarze porów, kształcie i miejscach chemicznie aktywnych. Tutaj skupiamy się wyłącznie na sorpcji fizycznej.
Podstawowe dane
Analiza adsorpcji gazu jest powszechną metodą określania powierzchni BET, rozkładu wielkości porów i całkowitej objętości porów. Może być stosowana do charakteryzowania porów o średnicy od około 0,35 do 500 nm.