Анотація до роботи:

Жибак І. М. Фізико-хімічна взаємодія оксидів Карбону та вуглеводнів із катіонами Ag⁺ і Cu²⁺ у цеолітах М, X та Y. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04. – фізична хімія. Львівський національний університет ім. Івана Франка МОН України. – Львів, 2003.

Проведені систематичні дослідження понад 35 модифікацій цеолітів NaX, NaY і NaM зі зв’язувальною глиною, в яких до 10% Na⁺ заміщено на Ag⁺ або Cu²⁺. Усі зразки вивчено методом газової хроматографії у діапазоні температур 293-573 К. Розраховано термодинамічні та хромато-графічні параметри взаємодії газів різної природи з катіонами у цеолітах. На модифікаціях CuNaX і CuNaY підтверджено ефект низьких заміщень, а на Ag- і Cu-модифікаціях його виявлено вперше і запропоновано кількісну оцінку. Уперше розкритий ефект нівелюючої дії адсорбованої води на термодинамічні та хроматографічні характеристики адсорбції газів на гідратованих цеолітах. Реко-мендовано оптимальні модифікації цеолітів та умови для концентрування і хроматографічного аналізу низки забрудників із повітря.

1. Дано фізико-хімічне обгрунтування Ag- і Cu-модифікацій цеолітів типів М, Х та Y зі зв’язувальною глиною для адсорбційного вилучення, концентрування та газохроматографічного визначення оксидів Карбону, оксиду Нітроґену (І) і вуглеводневих газів та парів, що є в повітрі на рівні мікроконцентрацій.

2. За допомогою термодинамічних параметрів – зміни вільної енергії Ґіббса (–DG), ентальпії (–DН) та ентропії (–DS) адсорбції встановлено характер взаємодії молекул газів О₂, N₂, CO, CO₂, N₂O та вуглеводнів С₁ – С₄ із катіонами Ag⁺ і Cu²⁺ у цеолітах типів М, Х та Y.

3. Виявлено ефект низьких заміщень (ЕНЗ) для оксиду Карбону (ІІ) й етилену на Cu-модифікаціях цеолітів типів М, Х та Y зі зв’язувальними додатками та запропоновано метод його кількісної оцінки. На цій основі обгрунтовано високу селективність Cu-модифікацій як ефективних і дешевих адсорбційних фільтрів для вилучення і концентрування газів-забрудників. Показано, що внаслідок послаблення адсорбції при підвищенні температури зменшується ЕНЗ у різній мірі залежно від природи газу, адсорбованого на йонообмінних формах цеолітів.

4. Вперше виявлено на морденіті ЕНЗ для алканів С₂ – С₄, оксидів Карбону й оксиду Нітроґену (І). Показано, що Ag- та Cu-модифікації морденіту можуть бути адсорбентами для вилучення та концентрування цих газів при температурах навколишнього повітря.

5. На гідратованих зразках цеолітів NaX і 0,1CuNaX встановлено ефект нівелюючого впливу адсорбованої води на деякі термодинамічні та хроматографічні характеристики адсорбції газів. За ізобарами адсорбції показано, що вода гідратує поверхню й катіонні центри цеоліту, внаслідок чого зрівноважується адсорбційна взаємодія молекул вуглеводнів С₂Н₆, С₂Н₄ і С₂Н₂ з десорбційною дією води.

6. На модифікаціях AgNaX вперше виявлено інверсію послідовності елюювання компонентів бінарної суміші CO – N₂O під впливом збільшення ступеня йонообміну.

7. Рекомендовано і впроваджено в практику оптимальні модифікації цеолітів CuNaY та AgNaM зі зв’язувальною глиною і методи для концентрування, десорбції і хроматографічного аналізу суміші оксидів СО – СО₂.