Металл-органические координационные соединения и продукты их карбонизации как адсорбенты Н2 и СН4 при высоких давлениях

Объектами исследования являлись металл-органические координационные соединения (МОКС). Целью работы являлось определение влияния химического состава и пористой структуры МОКС и продуктов их карбонизации на газосорбционные свойства по отношению к водороду и метану при высоких давлениях; оценка эффективности их применения в адсорбционных системах хранения газов. Использованные методы исследования: РФА, СЭМ, криосорбция азота, ДСК, ИК- КР- ЭПР- спектроскопия, РФЭС, микрокалориметрия Тиана-Кальве. Установлена устойчивость пористых МОКС к воздействию водорода и метана в широком диапазоне температур и давлений до 750 бар. Выявлено, что постсинтетическая модификация МОКС путем введения катализатора хемосорбции Pt@C и формирования углеродных «мостиков» с поверхностью пористой матрицы обеспечивает значительное увеличение избыточной адсорбции водорода до 45 %. Для медьсодержащего МОКС исследовано его специфическое поведение в процессе постсинтетической модификации и взаимодействие его с водородом. Карбонизация непористых цинксодержащих координационных соединений приводит к образованию микро-мезопористых углеродных материалов, удельная поверхность которых определяется атомным отношением Zn/C в исходном соединении. Сочетание высокой плотности и большой удельной поверхности без специфических адсорбционных центров с высокой энергией связи является ключевой характеристикой адсорбента, определяющей их реальную эффективность в системах хранения высокого давления.