Список сокращений ................................................................................................ 4
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ........................................................................... 11
1.1. АДСОРБЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
(МЕТАНА)......................................................................................................... 11
1.2. ПОКАЗАТЕЛИ АПГ СИСТЕМ И ТРЕБОВАНИЯ К АДСОРБЕНТАМ
............................................................................................................................. 14
1.3. МИКРОПОРИСТЫЕ АДСОРБЕНТЫ ДЛЯ АДСОРБЦИОННЫХ
СИСТЕМ ХРАНЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА .............................................. 21
1.4. МЕТАЛЛ-ОРГАНИЧЕСКИЕ КАРКАСНЫЕ СТРУКТУРЫ................. 29
1.4.1. Принцип и основные понятия МОКС........................................................ 29
1.4.2. Методы синтеза МОКС................................................................................. 33
1.4.3. Факторы, определяющие эффективность МОКС как адсорбента
метана........................................................................................................................... 48
1.5. ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ МОКС............................................................ 65
1.5.1. КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МОКС.................... 65
1.5.2. ФОРМОВАНИЕ МОКС ......................................................................... 66
1.6. АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПО МЕТАНУ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОКС........................................................................ 79
1.7. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1 И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
............................................................................................................................. 87
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ................................................................. 91
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ................................................................. 91
2.1.1. Реактивы........................................................................................................... 91
2.1.2. Методика синтеза соединений МОКС....................................................... 91
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.................................................................. 96
2.2.1. Сканирующая электронная микроскопия.................................................. 96
2.2.2. Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ................................... 96
2.2.3. Термогравиметрический анализ.................................................................. 96
2.2.4. Адсорбционные методы исследования пористой структуры................ 97
2.3. КОМПАКТИРОВАНИЕ ПОРОШКОВ СИНТЕЗИРОВАННЫХ
СОЕДИНЕНИЙ ................................................................................................. 97
2.4. ИЗМЕРЕНИЕ АДСОРБЦИИ МЕТАНА ................................................ 101
2.4.1. Определение дифференциальной мольной изостерической теплоты
адсорбции метана в МОКС по данным адсорбции..........................................105
2.4.2. Методы экспериментального измерения деформации МОКС...........107
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ................................................................ 1123
3.1. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ
СОЕДИНЕНИЙ ............................................................................................... 112
3.1.1. Текстура и состав синтезированных соединений CuBTC-160к, AlBTC160к и ZrBDC-160к по данным сканирующей электронной микроскопии и
рентгеновского микроанализа ..............................................................................112
3.1.2. Идентификация и фазовый состав синтезированных соединений по
данным порошковой рентгеновской дифракции..............................................113
3.1.3. Состав синтезированных соединений по данным
термогравиметрического анализа ........................................................................117
3.1.4. Параметры пористой структуры синтезированных соединений по
данным измерений низкотемпературной адсорбции азота ............................120
3.2. СВОЙСТВА КОМПАКТИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
СИНТЕЗИРОВАННЫХ МОКС..................................................................... 124
3.2.1. Давление прессования .................................................................................124
3.2.2. Определение оптимального связующего при компактировании МОКС
.....................................................................................................................................130
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ
СИНТЕЗИРОВАННЫХ МОКС ПО ОТНОШЕНИЮ К МЕТАНУ............ 140
3.3.1 Адсорбционные свойства исходных МОКС............................................140
3.3.2 Термодинамические характеристики адсорбционной системы ZrBDC160к/метан.................................................................................................................144
3.4. АДСОРБЦИЯ МЕТАНА В КОМПАКТИРОВАННЫХ МОКС ZrBDC.
РАСЧЕТ ТЕПЛОТЫ АДСОРБЦИИ МЕТАНА В КОМПАКТИРОВАННОМ
ZrBDC/ПВС...................................................................................................... 154
3.5. РАСЧЕТ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ
ОБЪЕМНОЙ ЕМКОСТИ ПО МЕТАНУ ДЛЯ АПГ, ЗАПОЛНЕННОЙ
ZrBDC/ПВС...................................................................................................... 159
ВЫВОДЫ............................................................................................................. 162
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... 164
