Structure and Properties of Composite Adsorbents Salt Inside Porous Matrix

2021 ◽  
pp. 43-87
Keyword(s):  
Silica Gel ◽  
Sol Gel ◽  
Salt Content ◽  
Porous Matrix ◽  
Sodium Sulphate ◽  
Crystalline Hydrate ◽  
Host Matrix ◽  
Gel Method ◽  
Composite Adsorbents ◽  
Silicon Oxygen

The chapter is devoted to structure and properties of composite adsorbents ‘salt inside porous matrix'. Characteristics of adsorbents ‘salt inside porous matrix', such as ‘zeolite – crystalline hydrate', ‘vermiculite – crystalline hydrate', ‘silica gel – crystalline hydrate' were analysed. Main advantages of composite adsorbents are shown to be higher adsorptive capacity and lower regeneration temperature as compared with host matrix. Adsorptive capacities of composite materials are shown to be significantly enhanced by introduction of salts in host matrix such as zeolite, vermiculite, or silica gel. Water uptake by composite adsorbent is shown to be increased by rising the salt content in it. The drawback of most of existing impregnation technologies is shown to be impossibility of obtaining composite with salt content more than 40 – 60% along with complexity. Sol gel method is shown to be an alternative for conventional impregnation methods. Properties of adsorbents ‘silica gel – sodium sulphate' synthesized according to sol gel method developed by authors were considered. The composite ‘silica gel – sodium sulphate' composition and structure were studied by IR-spectroscopy and wide-angle x-ray scattering. Adsorptive properties of crystalline Na2SO4 when allocated in silicon oxygen matrix are shown to result from dispersion up to nanoscale. Adsorptive capacities and heat of adsorption of composites ‘silica gel – sodium sulphate' and ‘silica gel – sodium acetate' surpass almost by 30% the value calculated from the linear superposition of the sorption capacities of the sorbent and massive salt. Their adsorption properties are shown to be not a linear combination of properties of silica gel and salt. The formation of a unique structure promoting an increase in the rate of reaction between crystalline hydrates and water vapor in the developed pores of the silicon-oxygen matrix is confirmed. It leads to increasing the heat of adsorption and the heat energy storage density. Strong difference of water sorption kinetic curves of composite ‘silica gel – sodium sulphate' and massive sodium sulphate is revealed. The correlation of their composition, structure, water adsorption kinetic, and operating characteristic as heat storage material is stated.

Structure and adsorption properties of the composites ‘silica gel–sodium sulphate’, obtained by sol–gel method

2014 ◽  
Vol 64 (1-2) ◽  
pp. 408-412 ◽  
Author(s):  
Kostyantyn M. Sukhyy ◽  
Elena A. Belyanovskaya ◽  
Yaroslav N. Kozlov ◽  
Elena V. Kolomiyets ◽  
Mikhaylo P. Sukhyy
Keyword(s):  
Silica Gel ◽  
Sol Gel ◽  
Sodium Sulphate ◽  
Adsorption Properties ◽  
Gel Method ◽  
Sol Gel Method

scholarly journals PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF ADSORPTIVE REGENERATOR OF LOW-POTENTIAL HEAT AND MOISTURE BASED ON COMPOSITE ADSORBENTS ‘SILICA GEL – SODIUM SULPHATE’ SYNTHESIZED BY SOL – GEL METHOD

2018 ◽  
Vol 82 (1) ◽  
Author(s):  
Олена Анатолівна Бєляновська ◽  
Роман Дмитрович Литовченко ◽  
Костянтин Михайлович Сухий ◽  
Михайло Порфирович Сухий ◽  
Михайло Володимирович Губинський
Keyword(s):  
Silica Gel ◽  
Air Temperature ◽  
Sodium Sulfate ◽  
Sol Gel ◽  
Efficiency Coefficient ◽  
Final Temperature ◽  
Cold Air ◽  
Gel Method ◽  
Temperature Efficiency ◽  
Heat And Moisture

Досліджені експлуатаційні характеристики адсорбційного регенератора низько-потенційного тепла та вологи на основі композитних сорбентів «силікагель – натрій сульфат», синтезованих золь – гель методом. Розроблені математична модель та алгоритм визначення базових параметрів процесів експлуатації адсорбційного регенератора в умовах сектора житлово-комунального господарства.  Запропонований алгоритм включає розрахунок об’єму повітря, який пройшов через шар теплоакумулюючого матеріалу, концентрації води в повiтрi на виході з теплового акумулятора, адсорбції, теплоти адсорбції, кінцевої  температури холодного повітря, температури повітря після змішування холодного повітря з вулиці та теплого повітря в приміщенні при подачi, розрахунок концентрації води в повiтрi на виході з теплового акумулятора, об’єму повітря, який пройшов через шар теплоакумулюючого матеріалу, адсорбції та теплоти адсорбції, кінцевої температури теплого повітря, температури повітря після змішування холодного повітря з вулиці та теплого повітря з приміщення при викиді, визначення температурного коефіцієнта корисної дії, сумарної адсорбції та часу досягнення максимальної адсорбції. Підтверджена кореляція температур повітря біля теплого та холодного кінці регенератора, а також теплових коефіцієнтів корисної дії, встановлених за результатами розрахунків згідно запропонованого алгоритму та дослідним шляхом. Проведено математичне моделювання процесів експлуатації адсорбційних регенераторів на основі композитів «силікагель – натрій сульфат» в умовах типової системи вентиляції житлових приміщень. Показана залежність теплового коефіцієнта корисної дії від часу перемикання потоків повітря, швидкості руху потоків повітря, а також температур зовнішнього та внутрішнього повітря в стаціонарних умовах. Максимальні значення теплових коефіцієнтів корисної дії встановлені при швидкості вологого повітря близько 0,22 –  0,32 м/с та часу перемикання потоків 5 – 10 хв.. Виявлено вплив швидкості руху потоків вологого повітря на час досягнення максимальної адсорбції. Результати проведеного дослідження можуть бути використані при розробці енергоефективних вентиляційних систем та пристроїв для житлових та складських приміщень. The performance characteristics of the adsorptive  regenerator of the low-potential heat and moisture on basis of the composite sorbents ‘silica gel - sodium sulfate’ synthesized by sol-gel method are studied. The mathematical model and algorithm for determining the basic parameters of adsorptive regenerator exploitive processes in the housing and communal services sector are developed. The proposed algorithm includes calculating the volume of air passed through the layer of heat-accumulating material, the concentration of water in the flow at the exit from the regenerator, the adsorption, the heat of adsorption, the final temperature of the cold air, the air temperature after mixing the cold air from the street and the warm air in the room at the warm end of the regenerator during inflow, calculation of the final concentration of water in the flow at the cold end of the regenerator, the volume of air passing through the layer of heat-accumulating material, adsorption and heat of adsorption, the final temperature of the air at the cold end of the regenerator, the air temperature after mixing of  the cold air from the street and the warm air from the room at the cold end of regenerator during outflow, determining the temperature efficiency coefficient, summarized adsorption and maximal adsorption time. The correlation of air temperatures near the warm and cold end of the regenerator, as well as the thermal efficiency coefficients stated by the results of calculations according to the proposed algorithm and experimental way is confirmed. The mathematical modeling of the processes of operation of adsorption regenerators on the basis of ‘silica gel - sodium sulfate’ composites in the conditions of the typical ventilation system of residential premises is carried out. The dependences of the temperature efficiency coefficient vs. the time of switching air flows and the velocity of air flow, as well as the temperatures of external and internal air under stationary conditions are shown. The results of the research can be used in the development of energy-efficient ventilation systems and devices for residential and warehouse premises

B and P Glass Formers as Stabilizers of Luminescent Ce(III) in Silica-Based Glasses

2004 ◽  
Vol 847 ◽  
Author(s):  
C. Canevali ◽  
M. Mattoni ◽  
F. Morazzoni ◽  
R. Scotti ◽  
R. Krsmanovic ◽  
...  
Keyword(s):  
Rare Earth ◽  
Oxidation State ◽  
Sol Gel ◽  
Luminescence Properties ◽  
Host Matrix ◽  
Gel Method ◽  
Sol Gel Method

ABSTRACTCe3+-doped boro, phospho and borophosphosilicate monolithic glasses (BSG, PSG and BPSG) were prepared by sol-gel method. The inclusion of the glass formers P and B in silica lowered the tendency of rare earth (RE) to segregate as CeO2 with respect to pure SiO2 matrix (SG). In PSG and BPSG, Ce3+ co-ordination to P=O groups was responsible for the inhibition of both CeO2 segregation and oxidation of isolated Ce3+ ions to Ce4+. The better ion dispersion in the host matrix and the stabilization of Ce3+ oxidation state improved PSG and BPSG luminescence properties with respect to BSG and SG.

scholarly journals LASER-photolysis of hemoglobin encapsulated in the silica-gel using Sol-Gel method.

1999 ◽  
Vol 39 (supplement) ◽  
pp. S125
Author(s):  
T. Nakai ◽  
H. Morimoto ◽  
H. Hori
Keyword(s):  
Silica Gel ◽  
Sol Gel ◽  
Laser Photolysis ◽  
Gel Method ◽  
Sol Gel Method

Platinum nanoparticles supported on ionic liquid-modified-silica gel: hydrogenation catalysts

RSC Advances ◽  
2014 ◽  
Vol 4 (32) ◽  
pp. 16583-16588 ◽  
Author(s):  
Lucas Foppa ◽  
Jairton Dupont ◽  
Carla W. Scheeren
Keyword(s):  
Ionic Liquid ◽  
Ionic Liquids ◽  
Silica Gel ◽  
Platinum Nanoparticles ◽  
Sol Gel ◽  
Modified Silica ◽  
Silica Network ◽  
Modified Silica Gel ◽  
Hydrogenation Catalysts ◽  
Gel Method

Platinum nanoparticles (ca. 2.3 nm) dispersed in ionic liquids and functionalized ionic liquids were supported within a silica network by the sol–gel method.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document