Адсорбція метану на гідрофобній поверхні метилкремнезему в ізобаричних умовах

Abstract

Методом низькотемпературної ¹Н ЯМР спектроскопії вивчено адсорбцію метану на гідратованій поверхні гідрофобного кремнезему АМ-1. Показано, що величина адсорбції залежить від гідратованості поверхні та попередньої підготовки зразка. Максимальна адсорбція (до 80 мг/г) спостерігається для зразка, гідратованого після повного висушування, що містить 200 мг/г адсорбованої води. Встановлено, що адсорбція визначається кількістю кластерів міжфазної води радіусом < 2 нм. На підставі аналізу температурної залежності адсорбції висловлено припущення про наявність не тільки фізичної адсорбції, але і формування твердих гідратів метану. Можливість адсорбції метану одночасно за кількома механізмами забезпечує велику адсорбційну ємність порівняно з гідратами метану.

Low-temperature ¹Н NMR spectroscopy was used to study the adsorption of methane on a surface of hydrated hydrophobic silica AM-1-300. It is shown that the adsorption value depends strongly on the hydration and pretreatment of samples. The maximum adsorption of methane (up to 80 mg/g) is observed for a sample rehydrated (h = 0.2 g/g) after complete drying. It is found that methane adsorption is determined by several bound water clusters of R < 2 nm in radius. Based on the shape of the temperature dependence of the methane adsorption, it is assumed that there is both physical adsorption and the formation of solid methane hydrates.