Адсорбция паров воды на металл-органических координационных полимерах: равновесие, механизм, применение в системах экстракции пресной воды из атмосферы. Этап 2 (промежуточный)

Целью данного проекта является комплексное исследование адсорбции паров воды на МОК, характеризующихся ступенчатыми и S-образными изотермами адсорбции, выявление металлорганических каркасных полимеров (МОК), специализированных для экстракции пресной воды из атмосферы и оценка эффективности их использования в процессе получения воды. В рамках первой задачи адсорбция воды на изоструктурных CAU-10-X (X=H, NO2, NH2), характеризующихся различными типами изотерм адсорбции, была изучены комплексом взаимодополняющих физико-химических методов, включая ТГ, РФА in situ, ИК-спектроскопии, а также теоретическими методами, что позволило выявить первичные адсорбционные центры, и предложить механизмы адсорбционного взаимодействия. В рамках второй задачи показано, что MIL-160 и MIL-101(Cr), которые обменивают 0.30-0.33 и 0,5-1,2 г/г воды в цикле в условиях сухого и умеренно влажного климата, соответственно, являются перспективными МОК для систем АИВА. Оценены степени экстракции δex=0.79 – 0.95 и конденсации δcol=0.66 – 0.96 при температуре регенерации адсорбента 90-100оС, что представляет практический интерес. Для увеличения эффективности АИВА в условиях сухого климата, были предложены композиционные сорбенты на основе солей (LiCl, LiBr и CaCl2) в порах MIL-101(Cr), для которых масса воды, обмениваемой в цикле, достигает 0.55 г/г.