Влияние степени дисперсности и фазового состава цеолитов на характеристики их пористой структуры

Цеолиты представляют интерес как наполнители полимеров и строительных материалов, так как они обладают высокой термической, химической и механической стойкостью. Кроме того, эти алюмосиликаты имеют развитую удельную поверхность с большим количеством активных центров. Мезопористая структура исследуемых нами цеолитов характеризуется относительно широким и мономодальным распределением пор по размерам с максимумом в диапазоне 10–14 нм, что свидетельствует о неоднородности мезопор этих алюмосиликатов. На основе анализа изотерм низкотемпературной адсорбции – десорбции азота установлено, что пористость вулканического цеолита растет с уменьшением размера его частиц. Общий объем пор в активированном цеолите практически в два раза больше, чем в вулканическом, независимо от размера их частиц. Это обусловлено различием их фазового состава, так как основным компонентом активированного цеолита является кальцит, а вулканического – клиноптилолит.

1. Zaharri N., Othman N. Оptimization of Zeolite as Filler in Polypropylene Composite // Journal of Reinforced Plastics and Composites. – 2009. – N 29 (14). – P. 2211–2226. DOI: 10.1177/0731684409347593

2. Nicoara A. I., Alecu A. E., Balaceanu G. C., Puscasu E. M., Vasile B. S., Trusca R. Fabrication and Characterization of Porous Diopside / Akermanite Ceramics with Prospective Tissue Engineering Applications // Materials. – 2023. – V. 16 (16). – P. 1–15. DOI: 10.3390/ma16165548

3. Панина А. А., Лыгина Т. З., Губайдуллина А. М., Николаев К. Г., Халитова А. Н. Исследование портландцемента с модифицированной цеолитсодержащей добавкой // Строит. мат. – 2013. – № 12. – C. 74–75.

4. Davydova M. L., Diakonov A. A., Sokolova M. D. The use of natural zeolite as a modifier of polymer blend based on butadiene – nitrile rubber and ultra-high molecular weight polyethylene // AIP Conf. Proc. – 2016. – V. 1785. – Art. 040072. URL: https://doi.org/10.1063/1.4967129

5. Nasution H., Harahap H., Pandia S. M., Al Fath T. The effect of filler content on the properties of zeolite particle reinforced unsaturated polyester composites // AIP Conf. Proc. – 2020. – V. 2267. – Art. 020053. URL: https://doi.org/10.1063/5.00156753rd

6. Деев И. С., Железина Г. Ф., Лонский С. Л., Куршев Е. В. Особенности формирования микроструктуры полимерной матрицы в органопластике на основе многокомпонентного эпоксидного связующего // Труды ВИАМ. – 2019. – № 5. – C. 45–52.

7. Ondrušová D., Pajtášová M., Ľalíková S., Bazyláková T., Olšovský M. Study of zeolites as filler in the rubber compounds // Chemické Listy. – 2008. – N 102. – P. 733–740.

8. Thamzil L., Zamroni H. Penggunaan Zeolit dalam Bidang Industri dan Lingkungan // Jurnal Zeolit Indonesia. – 2010. – V. 1, N 1. – Р. 60–67.

9. Терешкин И. П. Применение цеолитсодержащих пород для изготовления растворов на минеральных вяжущих // Альманах современной науки и образования. – 2013. – № 11 (78) . – C. 102–105.

10. Ильина О. Н. Разработка конструкций дорожных одежд с применением цеолита Татарско-Шатрашанского месторождения // Вестник СибАДИ. – 2023. – Т. 20, № 6 (94). – С. 798–807. URL: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2023-20-6-798-807

11. Kutarov V. V., Trasevich Y. I., Aksenenko E. V., Ivanova Z. G. Adsorption hysteresis for a slitlike pore model Russian journal of physical chemistry. – 2011. – V. 85, № 7. – P. 1222–1227.

12. Thommes M., Kaneko K., Neimark A. V., Olivier J. P., Rodriguez-Reinoso F., Rouquerol J., et. al. // Physic sorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution // (IUPAC Technical Report) Pure Appl. Chem. – 2015. – V. 87 (9/10). – P. 1051–1069.

13. Морозова Л. В., Хамова Т. В., Полякова И. Г. Влияние прекурсора на получение и текстурные свойства мезопористых порошков γ-Al2O3 // Неорганические материалы. – 2020. – Т. 56, № 4. – С. 371–377.

14. Гаврилова Н. Н., Назаров В. В. Анализ пористой структуры на основе адсорбционных данных. Учеб. пособие. – М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2015. – 132 с.

15. Sapchenko S. A., Barsukova M. O., Belosludov R. V. , Kovalenko K. A., Samsonenko D. G., Poryvaev A. S., Sheveleva A. M., Fedin M. V., Bogomyakov A. S., Dybtsev D. N., Schröder M., Fedin V. P. Understanding Hysteresis in Carbon Dioxide Sorption in Porous Metal-Organic Frameworks // Inorg. Chem. – 2019. – V. 58, N 10. – P. 6811−6820. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b0001

16. Mamytbekov G. K., Zheltov D. A., Milts O. S., Nurtazin Y. R. Polymer – Zeolite Composites: Synthesis, Characterization and Application Colloids Interfaces. – 2024. – V 8(1). – N 8. URL: https://doi.org/10.3390/colloids8010008

17. Хлуднева А. С., Карпов С. И., Ресснер Ф., Селеменев В. Ф. Структура и сорбционные свойства мезопористых кремнеземов, синтезированных при варьировании температуры и кремниевой основы // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2021. – Т. 21, № 5. – С. 669–680.