A Comparative Analysis of the Adsorption Properties and Porous Structure of an ASD-4 Powder Impregnated with Copper Formate in Different Concentrations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The adsorption properties of an ASD-4 aluminum powder and the powder modified with copper formate in different concentrations of 1, 2, 3, and 5 wt % were studied using the low-temperature adsorption of nitrogen at 78 K. The structural properties as morphology and phase composition of the interaction products were studied; the specific surface area and porosity were evaluated. It was shown that the adsorption characteristics of the powders modified with 1 and 2 wt % copper formate remained almost unchanged, which is of interest for creating a protective layer on the surface of the aluminum particles without significantly changing its structure-forming properties. The introduction of the modifier at a concentration of 3 and 5 wt % significantly affected the adsorption characteristics of the interaction products. For example, the specific surface of the ASD-4 + 3% Cu powder amounted to 12 m2/g, while that of the ASD-4 + 5% Cu achieved 19 m2/g, whereas the specific surface of the initial ASD-4 powder was only 0.7728 m2/g.

About the authors

A. V. Ryabina

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620219, Yekaterinburg, Russia

Email: anna-ryabina@yandex.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ГСП-145, Первомайская, 91

V. G. Shevchenko

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620219, Yekaterinburg, Russia

Email: anna-ryabina@yandex.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ГСП-145, Первомайская, 91

V. N. Krasil’nikov

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, 620219, Yekaterinburg, Russia

Author for correspondence.
Email: anna-ryabina@yandex.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ГСП-145, Первомайская, 91

References

  1. Iwasa N. // Bulletin of the Chemical Society of Japan. 1991. № 64. P. 2619–2623.
  2. Kanoun N. // Applied Catalysis. 1991. V. 70. Is. 1. P. 225–236.
  3. Yan Q.-L., Zhao F.-Q., Kuo K.K., Zhang X.-H., Zeman S., De Luca L.T. // Progress in Energy and Combustion Science. 2016. V. 57. P. 75–136.
  4. Gromov A., Strokova Y., Kabardin A., Vorozhtsov A., Teipel U. // Propellants Explos.Pyrotech. 2009. V. 34. P. 506–512.
  5. Gromov A., De Luca L.T., Ilin A.P., Teipel U., Petrova A., Prokopiev D. // Int. J. Energ. Mater. Chem. Propulsion. 2014. V. 13. P. 399–419.
  6. Rosenband V., Gany A. // J. Materials Proc. Technol. 2004. P. 1058–1061.
  7. Красильников В Н., Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Конюкова А.В. и др. Способ получения формиата меди (II) Заявка № 2019118417 бюллетень № 19 патент RU 2702227 C1.
  8. Shevchenko V.G., Krasilnikov V.N., Eselevich D.A., Konyukova A.V. Oxidation of ASD-4 powder modified by formiate Mn, Fe, Co, Ni, Cu Сборник тезисов докладов XIV Международной конференции “Забабахинские научные чтения”. Снежинск. 18–22 марта 2019 г., С. 81.
  9. Wang J., Hu A., Persic J., Wen J.Z., Zhou Y.N. // J. Phys. and Chemistry of Solids. 2011. V. 72(6). P. 620–625.
  10. Золоторевский В.С., Белов Н.А. // Технология легких сплавов. 1997. № 4. С. 20–24.
  11. Olacanmi E.O., Cohrane R.F., Dalgarno K.W. // Progress in Materials Science. 2015. V. 74. P. 401–477.
  12. Todd I. // Nature. 2017. V. 549(7672). P. 342–343. https://doi.org/10.1038/549342a
  13. Ahuja B., Karg M., Nagulin K.Yu., Schmidt M. // Physics Procedia. 2014. V. 56. P. 135–146.
  14. Шевченко В.Г., Еселевич Д.А., Попов Н.А., Кузнецов М.В., Конюкова А.В., Меркушев А.Г. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2020. Т. 56. № 4. С. 362–368.
  15. Зленко М.А. Аддитивные технологии в машиностроении // М.В. Нагайцев. В.М. Довбыш // Пособие для инженеров. М.: ГНЦ РФФГУП “НАМИ”, 2015. 220 с.
  16. Шевченко В.Г., Красильников В.Н., Еселевич Д.А., Конюкова А.В.// Физикохимия поверхности и защита материалов. 2019. Т. 55. № 1. С. 25–32.
  17. Грег С., Синг К. // Адсорбция. Удельная поверхность. Пористость.- пер. с англ. 2-е изд. М.: Мир, 1984. 306 с.
  18. Thommes M., Kaneko K., Neimark A.V., James P Olivier J.P., Rodriguez-Reinoso F., Rouquerol J., Sing K.S.W. // Pure and Applied Chemistry. 2015. V. 87. № 9–10. P. 1051–1069.
  19. Карнаухов А.П., Киселев А.В. // Журн. физической химии. 1957. Т. 31. Вып. 12.
  20. Rouquerol J., Rouquerol F., Sing K.S.W., Llewellyn P., Maurin G. // Adsorption by Powders and Porous Solids: Principles, Methodology and Applications, 2nd Ed., Academic Press, London, 2014.
  21. Lowell S., Shields J., Thomas M.A., Thommes M., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area. Porosity and Density, Springer, 2004.
  22. De Boer J.H. The structure and properties of porous Materials. Butterworth, London, 1958.
  23. Thommes M., Cychosz K.A. // Adsorption. 2014. V. 20. P. 233–250.
  24. Fisher L.R., Israelachvili J.N. // J. Colloid Interface Sci. 1981. V. 80. P. 528–541.
  25. Thommes M. // Chemie Ingenieur Technik. 2010. V. 82. № 7. P. 1059–1073.
  26. Monson P.A. // Langmuir. 2008. V. 24. P. 12295–12302.
  27. Ball P.C., Evans R. // Langmuir. 1989. V. 5. P. 714–723.
  28. Evans R. // Phys. Condens. Matter. 1990. V. 2. P. 8989–9009.
  29. Ravikovitch P.I., Neimark A.V. // Langmuir. 2000. V. 16. P. 2419–2423.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (1MB)
4.

Download (174KB)
5.

Download (74KB)
6.

Download (184KB)

Copyright (c) 2022 А.В. Рябина, В.Г. Шевченко, В.Н. Красильников

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».