С. В. Булярский, А. С. Басаев, А. Н. Сауров
КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АДСОРБЦИИ ГАЗОВ
УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ
В работе построена математическая модель десорбции из нанотрубок, которая апробирована с использованием экспериментальных данных
по десорбции кислорода. <...> Для нанотрубок удалось выделить процессы десорбции с четырех различных мест и определить вероятность десорбции. <...> Показано, что для физической адсорбции нанотрубками существует отталкивающий барьер, который обусловливает реакционный механизм захвата. <...> Разработанная математическая модель позволяет определять отдельно кинетические коэффициенты при десорбции различно расположенных молекул и уменьшает возможные систематические ошибки при анализе экспериментальных результатов. <...> Адсорбция и десорбция – это два важных процесса, во многом определяющих свойства углеродных нанотрубок [1]. <...> Так, адсорбция кислорода может способствовать росту концентрации дырок в нанотрубках, хотя она и не
является хемосорбцией, а химические связи кислорода с атомами углерода не
устанавливаются [2–5]. <...> Заметим, что по сравнению с аморфным графитом
физическая адсорбция на углеродных нанотрубках должна иметь более сложный характер. <...> При сужении пор адсорбционные силы стенок складываются, потенциал дисперсионных сил растет. <...> Кроме того, возможны различные не эквивалентные положения
атомов адсорбанта на трубке. <...> Например, для углеродных нанотрубок возможно несколько различных мест адсорбции: внутри нанотрубки, на ее поверхности и в порах, образуемых пучками нанотрубок [6]. <...> Из сказанного вытекает задача определения кинетических параметров
адсорбции раздельно для каждого возможного места адсорбции. <...> В основе математической модели лежат положения теории Ленгмюра,
развитые в работах Ф. Ф. Волькинштейна [8]:
– адсорбция происходит на определенных адсорбционных центрах;
– молекулы адсорбанта между собой не взаимодействуют;
– число адсорбционных центров есть <...>