ЛОКАЛИЗАЦИЯ ВОДОРОДА В ПОРОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ
Методом низкотемпературной 1Н ЯМР-спектроскопии в квазиизобарических условиях (Р=1,1·105 Па) изучена адсорбция водорода на активированных углях (АУ), полученных путем карбонизации пористых фенолформальдегидных смол с последующей активацией СО2 со степенью обгара 86% (АУ-86) и 47% (АУ-47). Показано, что адсорбция водорода в порах АУ-86 с удельной поверхностью 3463 см2/г в квазиизобарических условиях (Р=1,1 105 Па) увеличивается с ростом концентрации предадсорбированной воды. В случае присутствия в образце 40 мг/г Н2О адсорбция водорода достигает 1,4 мг/г при Т=200 К. Установлено, что адсорбированный водород локализован в щелевидных микропорах в областях порового пространства, для которых экранирующий эффект поверхности близок к нулю. Полученные результаты объяснены существованием для щелевидных пор трех минимумов на сечении поверхности потенциальной энергии адсорбции, два из которых локализованы у стенок пор (где экранирующий эффект поверхности высокий), а третий – в средней части пор (с экранирующим эффектом, близким к нулю). Все адсорбаты (вода, насыщенные углеводороды), кроме водорода, локализуются преимущественно у стенок пор. С понижением температуры часть воды может смещаться в среднюю область пор, что приводит к уменьшению экранирующего эффекта поверхности. Адсорбированный водород локализован в средней области пор в присутствии ко-адсорбатов или в очень узких порах, куда другие адсорбаты не проникают.