Главная – Журналы – Журнал структурной химии 2009 номер 3

Проведено численное моделирование диффузии молекул газа в пористых слоях разной структуры. Изучены слои мезопористого мезофазного материала (МММ) и обычного силикагеля. Первые представляются набором упорядоченных цилиндров, а вторые - неупорядоченными упаковками шаров. Рассчитаны среднее время задержки молекулы в слое (время возврата) и дисперсия этого времени в зависимости от глубины слоя. Показано, что при одинаковых значениях пористости и удельной поверхности слоев среднее значение времени возврата не зависит от структуры пор и возрастает линейно с глубиной слоя. Это является следствием общего теоретического результата, согласно которому время блуждания молекулы в поре определяется только отношением объема поры к площади сечения входящих в нее окон. Чувствительной к структуре пор оказывается дисперсия времени блуждания. Показано, что для регулярных пор она несколько меньше, чем для сложной системы пор. При этом функциональная зависимость дисперсии времени возврата от глубины слоя оказывается одинаковой для разных слоев (корень кубический из дисперсии линейно зависит от глубины слоя). Проведенная работа помогает понять недавние экспериментальные результаты, показывающие, что использование МММ для газовых хроматографических колонок повышает их эффективность по сравнению с другими колонками на основе оксида кремния.